ES2681980T3 - Apparatus for forming three-dimensional objects using linear solidification - Google Patents

Apparatus for forming three-dimensional objects using linear solidification Download PDF

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Abstract

Un aparato para formar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende: una fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b); y un dispositivo de escaneo lineal (92) en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b); caracterizado porque la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) es móvil en una primera dirección y operable para proyectar energía solidificable de forma selectiva en una segunda dirección sobre el dispositivo de escaneo lineal (92) mientras se mueve en la primera dirección; un sensor de energía de solidificación (324) en comunicación óptica con el dispositivo de escaneo lineal (92); que está posicionado de manera que el sensor de energía de solidificación (324) puede recibir energía desviada desde el dispositivo de escaneo lineal (92); y un microcontrolador de solidificación lineal conectado con el sensor de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y programado para inicializar un temporizador al recibir una señal del sensor de energía de solidificación (324); en que el dispositivo de escaneo lineal (92) está separado de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y el dispositivo de energía de solidificación (92) está separado del sensor de energía de solidificación (324), en que el dispositivo de escaneado lineal (92) es operable para escanear energía de solidificación recibida de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) en una pluralidad de patrones lineales a lo largo de una fuente del material solidificable, mientras el dispositivo de escaneo lineal (92) se mueve en una primera dirección, cada patrón lineal tiene una longitud a lo largo de la segunda dirección y el sensor de energía de solidificación (324) es operable para recibir energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) cada vez que el dispositivo de escaneo lineal (92) escanea un patrón lineal de energía de solidificación a lo largo de la fuente del material solidificable.An apparatus for forming a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: a solidification energy source (90; 90a; 90b); and a linear scanning device (92) in optical communication with the solidification energy source (90; 90a; 90b); characterized in that the solidification energy source (90; 90a; 90b) is mobile in a first direction and operable to project solidifiable energy selectively in a second direction on the linear scanning device (92) while moving in the first direction ; a solidification energy sensor (324) in optical communication with the linear scanning device (92); which is positioned such that the solidification energy sensor (324) can receive energy diverted from the linear scanning device (92); and a linear solidification microcontroller connected to the solidification energy sensor (90; 90a; 90b) and programmed to initialize a timer upon receiving a signal from the solidification energy sensor (324); wherein the linear scanning device (92) is separated from the solidification energy source (90; 90a; 90b) and the solidification energy device (92) is separated from the solidification energy sensor (324), in which The linear scanning device (92) is operable to scan solidification energy received from the solidification energy source (90; 90a; 90b) in a plurality of linear patterns along a solidifiable material source, while the device linear scan (92) moves in a first direction, each linear pattern has a length along the second direction and the solidification energy sensor (324) is operable to receive solidification energy from the solidification energy source ( 90; 90a; 90b) each time the linear scanning device (92) scans a linear pattern of solidification energy along the source of the solidifiable material.

Description

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DescripciónDescription

Aparato para formar objetos tridimensionales utilizando solidificación lineal CAMPOApparatus for forming three-dimensional objects using linear solidification CAMPO

La descripción se refiere a un aparato y a un método para fabricar objetos tridimensionales, y más específicamente, a un aparato de acuerdo con la reivindicación 1.The description refers to an apparatus and a method for manufacturing three-dimensional objects, and more specifically, to an apparatus according to claim 1.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADADESCRIPTION OF THE RELATED TECHNIQUE

El prototipado y la fabricación rápidos tridimensionales permiten la producción rápida y precisa de componentes con alta precisión. Los pasos de mecanizado pueden reducirse o eliminarse utilizando dichas técnicas y ciertos componentes pueden ser funcionalmente equivalentes a sus contrapartes de producción regulares dependiendo de los materiales utilizados para la producción.Rapid three-dimensional prototyping and manufacturing allow the rapid and accurate production of components with high precision. The machining steps can be reduced or eliminated using said techniques and certain components can be functionally equivalent to their regular production counterparts depending on the materials used for production.

Los componentes producidos pueden variar en tamaño desde piezas pequeñas hasta grandes. La fabricación de piezas puede basarse en diversas tecnologías, incluido el endurecimiento de fotopolímeros utilizando métodos de fotocurado o fotopolimerización. El curado secundario puede tener lugar con la exposición a, por ejemplo, luz ultravioleta (UV). Un proceso para convertir datos de diseño asistido por ordenador (CAD) a un modelo de datos adecuado para una fabricación rápida puede utilizarse para producir datos adecuados para la construcción del componente. A continuación, se puede utilizar un generador de patrones para construir la pieza. Un ejemplo de un generador de patrones puede incluir el uso de DLP (tecnología de Proceso de Luz Digital) de Texas Instruments®, SXRD™ (pantalla reflectante de silicona X- tal), LCD (pantalla de cristal líquido), LCOS (cristal líquido en silicio), DMD (dispositivo de espejo digital), JILA de JVC, SLM (modulador de luz espacial) o cualquier tipo de sistema de modulación de luz selectiva.The components produced can vary in size from small to large parts. The manufacturing of parts can be based on various technologies, including hardening of photopolymers using light curing or photopolymerization methods. Secondary curing can take place with exposure to, for example, ultraviolet (UV) light. A process for converting computer-aided design (CAD) data to a data model suitable for rapid manufacturing can be used to produce data suitable for component construction. A pattern generator can then be used to build the piece. An example of a pattern generator may include the use of DLP (Digital Light Processing Technology) from Texas Instruments®, SXRD ™ (X-tal silicone reflective screen), LCD (liquid crystal display), LCOS (liquid crystal) in silicon), DMD (digital mirror device), JILA de JVC, SLM (spatial light modulator) or any type of selective light modulation system.

Muchos de los dispositivos anteriores son complejos e implican numerosas piezas móviles muy pequeñas. Por ejemplo, los dispositivos DMD implican miles de microespejos controlables individualmente. Los sistemas SLA basados en láser requieren láseres con un alto grado de manipulación controlada para trazar secciones transversales de objeto que pueden ser lineales, no lineales o de forma irregular. Estas características de muchos sistemas de fabricación de objetos tridimensionales conocidos han aumentado el costo de dichos sistemas, lo que los hace inaccesibles para muchos consumidores. Por lo tanto, ha surgido la necesidad de un aparato y un método para fabricar objetos tridimensionales que utilicen un proceso de solidificación lineal que aborde los problemas anteriores.Many of the above devices are complex and involve numerous very small moving parts. For example, DMD devices involve thousands of individually controllable micromirrors. Laser-based SLA systems require lasers with a high degree of controlled manipulation to trace object cross sections that can be linear, nonlinear or irregularly shaped. These characteristics of many known three-dimensional object manufacturing systems have increased the cost of such systems, which makes them inaccessible to many consumers. Therefore, the need for an apparatus and a method for manufacturing three-dimensional objects that use a linear solidification process that addresses the above problems has emerged.

A partir de la patente de Estados Unidos US 6,151,056 se conoce una impresora 2D con un láser fijo y un espejo poligonal con un sensor para controlar la intensidad de la luz láser.From the US patent US 6,151,056 a 2D printer with a fixed laser and a polygonal mirror with a sensor to control the intensity of the laser light is known.

Un aparato de sinterizado láser en 3D de acuerdo con la parte de precaracterización de la reivindicación 1 es conocido a partir de la solicitud de patente internacional publicada bajo el número de publicación WO 2011/064725 A1, que implica una fuente de haces de energía en la forma de una unidad de láser y lente y un escaneado por medio de un espejo poligonal. El láser y el espejo poligonal son fijos.A 3D laser sintering apparatus according to the pre-characterization part of claim 1 is known from the international patent application published under publication number WO 2011/064725 A1, which implies a source of energy beams in the shape of a laser and lens unit and scanning by means of a polygonal mirror. The laser and the polygonal mirror are fixed.

Es un objeto de la invención mejorar la impresora 3D de acuerdo con la parte de precaracterización de la reivindicación 1 proporcionando una mejor indicación de la ubicación del haz láser dentro del material solidificable.It is an object of the invention to improve the 3D printer according to the precharacterization part of claim 1 by providing a better indication of the location of the laser beam within the solidifiable material.

Este y otros problemas se solucionan por medio de las características de la parte de caracterización en combinación con las características de la parte de precaracterización de la reivindicación 1. Otras formas de realización ventajosas se reivindican en las reivindicaciones dependientes.This and other problems are solved by means of the characteristics of the characterization part in combination with the characteristics of the pre-characterization part of claim 1. Other advantageous embodiments are claimed in the dependent claims.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La descripción se describirá ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:The description will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un sistema para hacer un objeto tridimensional a partir de un material solidificable en una configuración de carcasa cerrada;FIG. 1 is a perspective view of a system for making a three-dimensional object from a solidifiable material in a closed housing configuration;

La FIG. 2 es una vista en perspectiva del sistema para hacer un objeto tridimensional de la FIG. 1 en una configuración de carcasa abierta;FIG. 2 is a perspective view of the system for making a three-dimensional object of FIG. 1 in an open housing configuration;

La FIG. 3 es una representación de una forma de realización de un conjunto de sustrato de solidificación y un dispositivo de solidificación lineal para su utilización en un sistema para hacer un objeto tridimensional con el dispositivo de solidificación lineal en una primera posición a lo largo de la longitud del conjunto de sustrato de solidificación;FIG. 3 is a representation of an embodiment of a solidification substrate assembly and a linear solidification device for use in a system for making a three-dimensional object with the linear solidification device in a first position along the length of the solidification substrate set;

La FIG. 4 es una representación del conjunto de sustrato de solidificación y el dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 3 con el dispositivo de solidificación lineal en una segunda posición a lo largo de la longitud del conjunto de sustrato de solidificación;FIG. 4 is a representation of the solidification substrate assembly and the linear solidification device of FIG. 3 with the linear solidification device in a second position along the length of the solidification substrate assembly;

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La FIG. 5A es una vista en perspectiva de la parte posterior de un dispositivo de solidificación lineal que comprende una fuente de energía de solidificación y un deflector de energía giratorio;FIG. 5A is a perspective view of the back of a linear solidification device comprising a solidification energy source and a rotating energy deflector;

La FIG. 5B es una vista en perspectiva de la parte frontal del dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 5B;FIG. 5B is a perspective view of the front part of the linear solidification device of FIG. 5B;

La FIG. 5C es una vista esquemática de una primera versión alternativa del dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 5 A en que se retira la carcasa y que incluye un sensor de sincronización de energía de solidificación;FIG. 5C is a schematic view of a first alternative version of the linear solidification device of FIG. 5 A in which the housing is removed and which includes a solidification energy synchronization sensor;

La FIG. 5D es una vista esquemática de una segunda versión alternativa del dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 5 A en la que se ha retirado la carcasa y que incluye fuentes de energía de solidificación duales y un sensor de energía de solidificación;FIG. 5D is a schematic view of a second alternative version of the linear solidification device of FIG. 5 A in which the housing has been removed and which includes dual solidification energy sources and a solidification energy sensor;

La FIG. 6 es una vista en alzado lateral de un sistema para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende el conjunto de sustrato de solidificación y el dispositivo de solidificación lineal de las FIG. 3 y 4;FIG. 6 is a side elevational view of a system for manufacturing a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising the solidification substrate assembly and the linear solidification device of FIG. 3 and 4;

La FIG. 7 es una forma de realización alternativa de un conjunto de sustrato de solidificación y un dispositivo de solidificación lineal para su utilización en un sistema para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable;FIG. 7 is an alternative embodiment of a solidification substrate assembly and a linear solidification device for use in a system for manufacturing a three-dimensional object from a solidifiable material;

La FIG. 8 es una vista en despiece ordenado de la forma de realización de la FIG. 7;FIG. 8 is an exploded view of the embodiment of FIG. 7;

La FIG. 9A es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un conjunto de película utilizado en el conjunto de sustrato de solidificación de la FIG. 7;FIG. 9A is an exploded perspective view of a film assembly used in the solidification substrate assembly of FIG. 7;

La FIG. 9B es una vista en alzado lateral del conjunto de película de la FIG. 9A;FIG. 9B is a side elevation view of the film assembly of FIG. 9A;

La FIG. 9C es una vista en perspectiva del conjunto de película de la FIG. 9A en una configuración ensamblada;FIG. 9C is a perspective view of the film assembly of FIG. 9A in an assembled configuration;

La FIG. 10 es una vista en sección transversal en primer plano del conjunto de película de la FIG. 7 tomada a lo largo de la línea 10-10 de la FIG. 7 con el soporte del sustrato de solidificación eliminado;FIG. 10 is a cross-sectional view in the foreground of the film assembly of FIG. 7 taken along line 10-10 of FIG. 7 with the solidification substrate support removed;

La FIG. 11 es una vista en perspectiva de un conjunto de sustrato móvil utilizado en el conjunto de sustrato de solidificación de la FIG. 7;FIG. 11 is a perspective view of a mobile substrate assembly used in the solidification substrate assembly of FIG. 7;

La FIG. 12 es una vista en perspectiva de un conjunto de miembro de pelado usado en el conjunto de sustrato de solidificación de la FIG. 7;FIG. 12 is a perspective view of a stripping member assembly used in the solidification substrate assembly of FIG. 7;

La FIG. 13 es una vista en sección transversal lateral de primer plano del conjunto de sustrato de solidificación de la FIG. 7 tomada a lo largo de la línea 13-13 en la FIG. 7;FIG. 13 is a close-up side cross-sectional view of the solidification substrate assembly of FIG. 7 taken along line 13-13 in FIG. 7;

La FIG. 14 es una representación gráfica de datos de objetos tridimensionales para su utilización en la ilustración de un método para fabricar un objeto tridimensional utilizando un dispositivo de solidificación lineal;FIG. 14 is a graphical representation of three-dimensional object data for use in the illustration of a method for manufacturing a three-dimensional object using a linear solidification device;

La FIG. 15 es una representación gráfica de datos en láminas representativas del objeto tridimensional de la FIG. 14;FIG. 15 is a graphical representation of data on sheets representative of the three-dimensional object of FIG. 14;

La FIG. 16(a) es una representación gráfica de los datos de la tira de la sección transversal de objetos correspondiente a una de las láminas de un objeto tridimensional mostrado en la FIG. 15;FIG. 16 (a) is a graphical representation of the strip data of the cross-section of objects corresponding to one of the sheets of a three-dimensional object shown in FIG. fifteen;

La FIG. 16(b) es una vista en planta superior de una fuente de material solidificable que comprende una envolvente de construcción y regiones de desplazamiento lateral;FIG. 16 (b) is a top plan view of a solidifiable material source comprising a building envelope and lateral displacement regions;

La FIG. 16(c) es una vista en planta superior de la fuente de material solidificable de la FIG. 16(c) con los datos de la tira de la sección transversal del objeto de la FIG. 16(c) mapeados en la envolvente de construcción;FIG. 16 (c) is a top plan view of the solidifiable material source of FIG. 16 (c) with the strip data of the cross section of the object of FIG. 16 (c) mapped on the building envelope;

La FIG. 16(d) es una tabla que representa conjuntos ejemplares de datos de cadena que corresponden a los datos de la tira de la sección transversal del objeto de la FIG. 16(c);FIG. 16 (d) is a table representing exemplary sets of string data corresponding to the strip data of the cross section of the object of FIG. 16 (c);

La FIG. 16(e) es una representación ejemplar de los datos de la tira de la sección transversal del objeto mapeados sobre una envolvente de construcción utilizada para ilustrar un método de fabricación de capas adyacentes de un objeto tridimensional utilizando un dispositivo de solidificación lineal;FIG. 16 (e) is an exemplary representation of the data of the strip of the cross-section of the object mapped onto a construction envelope used to illustrate a method of manufacturing adjacent layers of a three-dimensional object using a linear solidification device;

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La FIG. 16(f) es una tabla que representa conjuntos ejemplares de datos de la cadena correspondientes a una capa uniforme de un objeto tridimensional representado por los datos de la tira de la sección transversal de la cadena de la FIG. 16(e);FIG. 16 (f) is a table representing exemplary sets of chain data corresponding to a uniform layer of a three-dimensional object represented by the strip cross-sectional data of the chain of FIG. 16 (e);

La FIG. 16(g) es una tabla que representa conjuntos ejemplares de datos de cadena correspondientes a una capa impar de un objeto tridimensional representado por los datos de la sección transversal de la tira de la FIG. 16(f);FIG. 16 (g) is a table representing exemplary sets of string data corresponding to an odd layer of a three-dimensional object represented by the cross-sectional data of the strip of FIG. 16 (f);

La FIG. 17 es una vista en perspectiva de una forma de realización alternativa de un conjunto de sustrato de solidificación y dispositivo de solidificación lineal para utilizar en un sistema para hacer un objeto tridimensional con el dispositivo de solidificación lineal en una primera posición a lo largo de la longitud del conjunto de sustrato de solidificación;FIG. 17 is a perspective view of an alternative embodiment of a solidification substrate assembly and linear solidification device for use in a system to make a three-dimensional object with the linear solidification device in a first position along the length of the solidification substrate set;

La FIG. 18 es una vista en perspectiva de la forma de realización de la FIG. 17 con el dispositivo de solidificación lineal en una segunda posición a lo largo de la longitud del conjunto de sustrato de solidificación;FIG. 18 is a perspective view of the embodiment of FIG. 17 with the linear solidification device in a second position along the length of the solidification substrate assembly;

La FIG. 19 es una vista esquemática de una forma de realización alternativa de un sistema para hacer un objeto tridimensional utilizando un dispositivo de solidificación lineal; yFIG. 19 is a schematic view of an alternative embodiment of a system for making a three-dimensional object using a linear solidification device; Y

La FIG. 20A es una vista detallada de una parte del sistema para hacer un objeto tridimensional de la FIG. 19;FIG. 20A is a detailed view of a part of the system for making a three-dimensional object of FIG. 19;

La FIG. 20B es una vista en perspectiva detallada de un conjunto de mesa de trabajo y dispositivo de solidificación lineal de una forma de realización alternativa del sistema para hacer un objeto tridimensional de la FIG. 19;FIG. 20B is a detailed perspective view of a worktable assembly and linear solidification device of an alternative embodiment of the system for making a three-dimensional object of FIG. 19;

La FIG. 20C es una vista en perspectiva detallada de la parte inferior del conjunto de la mesa de trabajo y el dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 20B en una orientación volteada (parte inferior hacia arriba);FIG. 20C is a detailed perspective view of the lower part of the worktable assembly and the linear solidification device of FIG. 20B in a turned orientation (bottom up);

La FIG. 20D es una vista lateral en sección transversal de una parte del dispositivo de solidificación lineal y el conjunto de sustrato de solidificación de la FIG. 20B;FIG. 20D is a cross-sectional side view of a part of the linear solidification device and the solidification substrate assembly of FIG. 20B;

La FIG. 21 es un diagrama de flujo utilizado para ilustrar un método para hacer un objeto tridimensional a partir de un material solidificable utilizando un dispositivo de solidificación lineal;FIG. 21 is a flow chart used to illustrate a method of making a three-dimensional object from a solidifiable material using a linear solidification device;

La FIG. 22 es un diagrama de flujo utilizado para ilustrar un método alternativo para hacer un objeto tridimensional a partir de un material solidificable utilizando un dispositivo de solidificación lineal;FIG. 22 is a flow chart used to illustrate an alternative method for making a three-dimensional object from a solidifiable material using a linear solidification device;

La FIG. 23 es un diagrama de flujo utilizado para ilustrar el método alternativo de la FIG. 22;FIG. 23 is a flow chart used to illustrate the alternative method of FIG. 22;

La FIG. 24 es un gráfico que representa las señales de salida del microcontrolador a una fuente de energía de solidificación y un motor utilizado para impulsar un deflector de energía giratorio y señales de entrada del microcontrolador recibidas de un sensor de sincronizaciones de energía de solidificación;FIG. 24 is a graph representing the output signals of the microcontroller to a solidification energy source and a motor used to drive a rotating energy deflector and microcontroller input signals received from a solidification energy synchronization sensor;

La FIG. 25(a) es una vista a lo largo del eje de escaneo (y) de una pieza de prueba semiesférica usada para ajustar un parámetro de movimiento del motor en un sistema para hacer un objeto tridimensional a partir de un material solidificable en una configuración de carcasa cerrada; yFIG. 25 (a) is a view along the scan axis (y) of a hemispherical test piece used to adjust a motor movement parameter in a system to make a three-dimensional object from a solidifiable material in a configuration of closed housing; Y

La FIG. 25(b) es una vista a lo largo del eje de construcción (z) de la pieza de prueba de la FIG. 25(a).FIG. 25 (b) is a view along the construction axis (z) of the test piece of FIG. 25 (a).

Los números similares se refieren a partes similares en los dibujos.Similar numbers refer to similar parts in the drawings.

DESCRIPCIÓN DETALLADADETAILED DESCRIPTION

Las Figuras ilustran ejemplos de un aparato y método para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable. En base a lo anterior, debe entenderse en general que la nomenclatura utilizada en el presente documento es simplemente por conveniencia y los términos utilizados para describir la invención deben tener el significado más amplio por parte de un experto en la técnica.The Figures illustrate examples of an apparatus and method for manufacturing a three-dimensional object from a solidifiable material. Based on the foregoing, it should be generally understood that the nomenclature used herein is simply for convenience and the terms used to describe the invention should have the broadest meaning on the part of one skilled in the art.

Los aparatos y métodos descritos en este documento son generalmente aplicables a la fabricación aditiva de objetos tridimensionales, como por ejemplo componentes o piezas (descritos en este documento generalmente como objetos), pero pueden utilizarse más allá de ese alcance para aplicaciones alternativas. El sistema y los métodos generalmente incluyen un dispositivo de solidificación lineal que aplica energía de solidificación a un material solidificable, como por ejemplo una resina fotoendurecible. Los dispositivos de solidificación lineal aplican energía de solidificación en un patrón generalmente -y preferiblemente- sustancialmente lineal, a través de una superficie expuesta del material solidificable y también se muevenThe apparatus and methods described in this document are generally applicable to the additive manufacturing of three-dimensional objects, such as components or parts (generally described herein as objects), but can be used beyond that scope for alternative applications. The system and methods generally include a linear solidification device that applies solidification energy to a solidifiable material, such as a photo-curable resin. Linear solidification devices apply solidification energy in a generally -and preferably- substantially linear pattern, across an exposed surface of the solidifiable material and also move

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en una dirección distinta a la definida por la longitud del patrón lineal mientras se aplica energía de solidificación. En algunos ejemplos, el dispositivo de solidificación lineal incluye un dispositivo de escaneo que desvía la energía de solidificación recibida en un patrón de escaneo. Dichos dispositivos de escaneo incluyen, pero sin limitarse a, espejos poligonales giratorios y microespejos de escaneo lineal.in a direction other than that defined by the length of the linear pattern while solidification energy is applied. In some examples, the linear solidification device includes a scanning device that diverts the solidification energy received in a scanning pattern. Such scanning devices include, but are not limited to, rotating polygonal mirrors and linear scanning micro mirrors.

Los aparatos y métodos descritos en la presente memoria pueden incluir un sustrato de solidificación contra el que se solidifica un material solidificable a medida que se construye un objeto a partir del material de solidificación. El sustrato de solidificación facilita la creación de una superficie sustancialmente plana de material de solidificación que está expuesta a la energía proporcionada por un dispositivo de solidificación lineal. La superficie sustancialmente plana mejora la precisión del proceso de construcción. En ciertas formas de realización, tal como se describe a continuación, el sustrato de solidificación se mece para facilitar la separación del material solidificado del sustrato de solidificación. En ciertas otras formas de realización, se proporcionan uno o más miembros de pelado para separar el conjunto de sustrato de solidificación de un objeto que se está construyendo. En formas de realización adicionales, el sustrato de solidificación es un sustrato plano o curvado que se traduce con el dispositivo de solidificación lineal a medida que atraviesa el material solidificable.The apparatus and methods described herein may include a solidification substrate against which a solidifiable material solidifies as an object is constructed from the solidification material. The solidification substrate facilitates the creation of a substantially flat surface of solidification material that is exposed to the energy provided by a linear solidification device. The substantially flat surface improves the accuracy of the construction process. In certain embodiments, as described below, the solidification substrate is rocked to facilitate separation of the solidified material from the solidification substrate. In certain other embodiments, one or more stripping members are provided to separate the solidification substrate assembly from an object being constructed. In further embodiments, the solidification substrate is a flat or curved substrate that is translated with the linear solidification device as it passes through the solidifiable material.

El sistema se utiliza generalmente para fabricar objetos tridimensionales a partir de un material solidificable y un prototipado rápido. Un dispositivo de solidificación lineal que comprende una fuente de energía de solidificación (como por ejemplo un diodo láser o un conjunto de LED) crea una serie de imágenes lineales adyacentes sobre un material solidificable que puede variar de acuerdo con la forma del objeto que se está construyendo a medida que el dispositivo se mueve a través de la superficie del material solidificable para solidificarlo selectivamente.The system is generally used to manufacture three-dimensional objects from a solidifiable material and rapid prototyping. A linear solidification device comprising a solidification energy source (such as a laser diode or a set of LEDs) creates a series of adjacent linear images on a solidifiable material that can vary according to the shape of the object being constructing as the device moves through the surface of the solidifiable material to selectively solidify it.

Tal como se analiza en este documento, un material solidificable es un material que cuando se somete a energía, se endurece total o parcialmente. Esta reacción a la solidificación o solidificación parcial se puede utilizar como base para construir el objeto tridimensional. Los ejemplos de un material solidificable pueden incluir un material polimerizable o reticulable, un fotopolímero, un polvo fotográfico, una pasta fotográfica o un compuesto fotosensible que contiene cualquier clase de polvo basado en cerámica tal como óxido de aluminio u óxido de circonio u óxido de zirconio estabilizado con ytteria, una composición de silicona curable, nanopartículas basadas en sílice o nanocompuestos. El material solidificable puede incluir además rellenos. Además, el material solidificable puede asumir su forma final (por ejemplo, después de la exposición a la radiación electromagnética) que puede variar desde semisólidos, sólidos, ceras y sólidos cristalinos. En una forma de realización de un material solidificable en pasta de fotopolímero, se prefiere una viscosidad de entre 10000 cP (centipoises) y 150000 cp (entre 10 Pa y 150 Pa).As discussed in this document, a solidifiable material is a material that, when subjected to energy, hardens totally or partially. This reaction to solidification or partial solidification can be used as the basis for building the three-dimensional object. Examples of a solidifiable material may include a polymerizable or crosslinkable material, a photopolymer, a photographic powder, a photographic paste or a photosensitive compound containing any kind of ceramic-based powder such as aluminum oxide or zirconium oxide or zirconium oxide stabilized with ytteria, a curable silicone composition, silica-based nanoparticles or nanocomposites. The solidifiable material may also include fillers. In addition, the solidifiable material can assume its final form (for example, after exposure to electromagnetic radiation) which can vary from semi-solids, solids, waxes and crystalline solids. In an embodiment of a photopolymer paste solidifiable material, a viscosity of between 10,000 cP (centipoise) and 150,000 cp (between 10 Pa and 150 Pa) is preferred.

Cuando se habla de un material fotopolimerizable, fotocurable o solidificable, se entiende cualquier material, que comprende posiblemente una resina y opcionalmente componentes adicionales, que es solidificable por medio del suministro de energía estimulante como por ejemplo radiación electromagnética. Adecuadamente, un material que es polimerizable y/o reticulable (es decir, curable) mediante radiación electromagnética (las longitudes de onda comunes en uso en la actualidad incluyen radiación UV y/o luz visible) se pueden utilizar como tales materiales. En un ejemplo, se puede utilizar un material que comprende una resina formada a partir de al menos un compuesto etilénicamente insaturado (que incluye pero no se limita a monómeros y polímeros de (met) acrilato) y/o al menos un compuesto que contiene grupos epoxi. Otros componentes adecuados del material solidificable incluyen, por ejemplo, rellenos inorgánicos y/u orgánicos, sustancias colorantes, agentes de control de la viscosidad, etc., pero no se limitan a las mismas.When talking about a photopolymerizable, photocurable or solidifiable material, any material is understood, which possibly comprises a resin and optionally additional components, which is solidifiable by means of the supply of stimulating energy such as electromagnetic radiation. Suitably, a material that is polymerizable and / or crosslinkable (i.e. curable) by electromagnetic radiation (common wavelengths currently in use include UV radiation and / or visible light) can be used as such materials. In one example, a material comprising a resin formed from at least one ethylenically unsaturated compound (which includes but is not limited to monomers and polymers of (meth) acrylate) and / or at least one compound containing groups can be used epoxy Other suitable components of the solidifiable material include, for example, inorganic and / or organic fillers, coloring substances, viscosity control agents, etc., but are not limited thereto.

Cuando se utilizan fotopolímeros como el material solidificable, habitualmente se proporciona un fotoiniciador. El fotoiniciador absorbe la luz y genera radicales libres que inician el proceso de polimerización y / o reticulación. Los tipos adecuados de fotoiniciadores incluyen metalocenos, 1,2 di-cetonas, óxidos de acilfosfina, bencildimetil-cetales, a-aminocetonas y a-hidroxicetonas. Los ejemplos de metalocenos adecuados incluyen Bis (eta 5-2, 4-ciclopenadien-1-il) Bis [2,6-difluoro-3-(1 H-pirrol-1 -il)fenil] titanio, como por ejemplo Irgacure 784, que es suministrado por Ciba Specialty chemicals. Los ejemplos de 1,2 di-cetonas adecuadas incluyen quinonas como por ejemplo alcanforquinona. Los ejemplos de óxidos de acilfosfina adecuados incluyen óxido de bis acilfosfina (BAPO), que se suministra con el nombre Irgacure 819, y óxido de monoacil fosfina (MAPO) que se suministra con el nombre Darocur® TPO. Tanto Irgacure 819 como Darocur ® TPO son suministrados por Ciba Specialty Chemicals. Los ejemplos de bencildimetil cetales adecuados incluyen alfa, alfa-dimetoxi-alfa-fenilacetofenona, que se suministra con el nombre Irgacure 651. Las a-aminocetonas adecuadas incluyen 2-bencil-2-(dimetilamino)-1 -[4-(4-morfolinil) fenil] -1 -butanona, que se suministra bajo el nombre Irgacure 369. Las a-hidroxicetonas adecuadas incluyen 1-hidroxi-ciclohexil- fenil-cetona, que se suministra con el nombre Irgacure 184 y una mezcla 50-50 (en peso) de 1- hidroxiciclohexil-fenil-cetona y benzofenona, que se suministra bajo el nombre Irgacure 500.When photopolymers are used as the solidifiable material, a photoinitiator is usually provided. The photoinitiator absorbs the light and generates free radicals that initiate the polymerization and / or cross-linking process. Suitable types of photoinitiators include metallocenes, 1,2 di-ketones, acylphosphine oxides, benzyl dimethyl ketals, a-amino ketones and a-hydroxyketones. Examples of suitable metallocenes include Bis (eta 5-2, 4-cyclopenadien-1-yl) Bis [2,6-difluoro-3- (1 H-pyrrol-1-yl) phenyl] titanium, such as Irgacure 784 , which is supplied by Ciba Specialty chemicals. Examples of suitable 1,2-di-ketones include quinones such as camphorquinone. Examples of suitable acylphosphine oxides include bis acylphosphine oxide (BAPO), which is supplied under the name Irgacure 819, and monoacrylic phosphine oxide (MAPO) which is supplied under the name Darocur® TPO. Both Irgacure 819 and Darocur ® TPO are supplied by Ciba Specialty Chemicals. Examples of suitable benzyl dimethyl ketals include alpha, alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone, which is supplied under the name Irgacure 651. Suitable a-amino ketones include 2-benzyl-2- (dimethylamino) -1 - [4- (4- morpholinyl) phenyl] -1-butanone, which is supplied under the name Irgacure 369. Suitable a-hydroxyketones include 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, which is supplied under the name Irgacure 184 and a 50-50 mixture (in weight) of 1- hydroxycyclohexyl-phenyl ketone and benzophenone, which is supplied under the name Irgacure 500.

El dispositivo de solidificación lineal se puede configurar de varias maneras. En algunos ejemplos, el dispositivo de solidificación lineal expone progresivamente partes de material solidificable a energía de solidificación en una dirección (una dirección de escaneo) mientras el dispositivo se mueve en otra dirección. En otros ejemplos, se aplica un patrón de energía de solidificación generalmente - oThe linear solidification device can be configured in several ways. In some examples, the linear solidification device progressively exposes parts of solidifiable material to solidification energy in one direction (one scanning direction) while the device moves in another direction. In other examples, a solidification energy pattern is generally applied - or

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preferiblemente sustancialmente - lineal en una sola exposición a lo largo de una dirección a medida que el dispositivo se mueve en otra dirección. La energía de solidificación puede comprender radiación electromagnética. La radiación electromagnética puede incluir luz actínica, luz visible o invisible, radiación UV, radiación IR, radiación de haz de electrones, radiación de rayos X, radiación láser o similares. Además, aunque se puede describir cada tipo de radiación electromagnética en el espectro electromagnético en general, la descripción no se limita a los ejemplos específicos proporcionados. Los expertos en la técnica saben que las variaciones en el tipo de radiación electromagnética y los métodos para generar la radiación electromagnética se pueden determinar en función de las necesidades de la aplicación.preferably substantially linear in a single exposure along one direction as the device moves in another direction. The solidification energy may comprise electromagnetic radiation. Electromagnetic radiation may include actinic light, visible or invisible light, UV radiation, IR radiation, electron beam radiation, X-ray radiation, laser radiation or the like. In addition, although each type of electromagnetic radiation in the electromagnetic spectrum in general can be described, the description is not limited to the specific examples provided. Those skilled in the art know that variations in the type of electromagnetic radiation and the methods for generating electromagnetic radiation can be determined based on the needs of the application.

Con referencia a las FIG. 1-6, se representa un primer sistema 40 para hacer un objeto tridimensional. El sistema 40 incluye un conjunto de sustrato de solidificación 62 (FIG. 2) y un dispositivo de solidificación lineal 88 (FIG. 3-5C). El sistema 40 incluye una carcasa 42 para soportar y contener los componentes del sistema 40. La carcasa 42 incluye una ventana de visión 44 que está dispuesta de forma móvil en una abertura de la carcasa 49. La ventana de visualización 44 permite a los usuarios observar un objeto mientras se está construyendo durante una operación de creación de objetos. En el ejemplo de las FIG. 1-6, la ventana de visualización 44 está montada en una bisagra 60 (FIG. 2), permitiendo que la ventana 44 se abra y se cierre de forma pivotante alrededor del eje longitudinal de la bisagra 60, proporcionando así acceso al objeto construido una vez que se completa la operación de construcción.With reference to FIG. 1-6, a first system 40 is represented to make a three-dimensional object. System 40 includes a solidification substrate assembly 62 (FIG. 2) and a linear solidification device 88 (FIG. 3-5C). The system 40 includes a housing 42 to support and contain the components of the system 40. The housing 42 includes a viewing window 44 that is movably arranged in an opening of the housing 49. The viewing window 44 allows users to observe an object while it is being built during an object creation operation. In the example of FIG. 1-6, the viewing window 44 is mounted on a hinge 60 (FIG. 2), allowing the window 44 to open and close pivotally about the longitudinal axis of the hinge 60, thus providing access to the object constructed a Once the construction operation is completed.

La carcasa 42 también incluye un compartimiento inferior 52 (FIG. 2) para alojar un recipiente de resina de fotopolímero 48. El contenedor de resina de fotopolímero 48 está montado sobre un conjunto de soporte deslizante 50 que permite que el contenedor 48 se inserte y se retire de forma deslizante del compartimento inferior 52. El conjunto de soporte deslizante 50 proporciona un medio para añadir o eliminar resina de fotopolímero del recipiente 48 o para reemplazar el recipiente 48. La puerta del compartimiento inferior 46 (FIG. 1) asegura de manera extraíble el conjunto 50 de soporte deslizante dentro del compartimento inferior 52.The housing 42 also includes a bottom compartment 52 (FIG. 2) to accommodate a photopolymer resin container 48. The photopolymer resin container 48 is mounted on a sliding support assembly 50 that allows the container 48 to be inserted and slide out of the lower compartment 52. The sliding support assembly 50 provides a means to add or remove photopolymer resin from the container 48 or to replace the container 48. The lower compartment door 46 (FIG. 1) secures removably the sliding support assembly 50 within the lower compartment 52.

El conjunto de mesa de trabajo 55 comprende una mesa de trabajo 56 y un conjunto de sustrato de solidificación 62. La mesa de trabajo 56 está dispuesta en el interior de la carcasa 42 sobre el compartimiento inferior 46 e incluye la abertura 54 (FIG. 2) a través de la cual la plataforma de construcción de objetos 43 está dispuesta de forma móvil. El pestillo 58 se proporciona para fijar el conjunto de sustrato de solidificación 62 a la mesa de trabajo 56 durante un proceso de construcción de objetos.The worktable assembly 55 comprises a worktable 56 and a solidification substrate assembly 62. The worktable 56 is disposed inside the housing 42 over the lower compartment 46 and includes the opening 54 (FIG. 2 ) through which the object construction platform 43 is disposed mobile. The latch 58 is provided to secure the solidification substrate assembly 62 to the worktable 56 during an object construction process.

La plataforma de construcción 43 está conectada a un conjunto de elevador (que no se muestra) que mueve la plataforma de construcción 43 hacia abajo al contenedor de resina 48 durante una operación de construcción de objeto y hacia arriba fuera del contenedor de resina 48 una vez que se completa una operación de construcción de objeto. Tal como se indica en la FIG. 2, la plataforma de construcción 43 tiene una posición de reposo en la que se eleva por encima de la mesa de trabajo 56 para facilitar la extracción de objetos finalizados, así como la eliminación de cualquier exceso de resina en la plataforma 43. En algunos ejemplos ilustrativos, la plataforma de construcción 43 se detiene a intervalos periódicos, y el dispositivo de solidificación lineal 88 suministra energía de solidificación al material de solidificación expuesto en una superficie expuesta de material solidificable con la plataforma de construcción 43 en reposo. En otros ejemplos, la plataforma de construcción 43 se mueve continuamente alejándose de la mesa de trabajo 56 a medida que se suministra energía de solidificación al material solidificable.The construction platform 43 is connected to an elevator assembly (not shown) that moves the construction platform 43 down to the resin container 48 during an object construction operation and upwards outside the resin container 48 once that an object construction operation is completed. As indicated in FIG. 2, the construction platform 43 has a resting position in which it rises above the worktable 56 to facilitate the extraction of finished objects, as well as the removal of any excess resin on the platform 43. In some examples Illustratively, the construction platform 43 stops at periodic intervals, and the linear solidification device 88 supplies solidification energy to the exposed solidification material on an exposed surface of solidifiable material with the construction platform 43 at rest. In other examples, the construction platform 43 moves continuously away from the worktable 56 as solidification energy is supplied to the solidifiable material.

Con referencia a la FIG. 3, se representa un sistema de solidificación y separación de objetos que incluye un conjunto de sustrato de solidificación 62 y un dispositivo de solidificación lineal 88. El dispositivo de solidificación lineal 88 aplica progresivamente energía de solidificación a un material solidificable en una primera dirección (dirección y) a medida que se mueve en otra dirección (dirección x) a través de la superficie de un material solidificable, como por ejemplo una resina fotoendurecible (que no se muestra en la figura) En formas de realización preferentes, el dispositivo de solidificación lineal 88 incluye un dispositivo de escaneo lineal y la energía de solidificación se escanea en una dirección de escaneo que define un eje de escaneo (es decir, el eje y) mientras el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve en la dirección x. Preferiblemente, el dispositivo de solidificación lineal 88 no se mueve por sí mismo en la dirección y mientras esto ocurre. Las exploraciones lineales secuenciales en la dirección del eje de escaneo se pueden denominar aquí como "operaciones de escaneo lineal".With reference to FIG. 3, a solidification and object separation system is shown that includes a solidification substrate assembly 62 and a linear solidification device 88. The linear solidification device 88 progressively applies solidification energy to a solidifiable material in a first direction (direction y) as it moves in another direction (x direction) through the surface of a solidifiable material, such as a photo-curable resin (not shown in the figure) In preferred embodiments, the linear solidification device 88 includes a linear scanning device and the solidification energy is scanned in a scanning direction that defines a scanning axis (i.e., the y axis) while the linear solidification device 88 moves in the x direction. Preferably, the linear solidification device 88 does not move by itself in the direction and while this occurs. Sequential linear scans in the direction of the scan axis can be referred to here as "linear scan operations".

El dispositivo de solidificación lineal 88 comprende una fuente de energía de solidificación 90, un dispositivo de escaneo y una carcasa 96. En la forma de realización representada en la FIG. 3, el dispositivo de escaneo es un deflector de energía giratorio 92. En otros ejemplos de un dispositivo de solidificación lineal 88, el dispositivo de escaneo es un microespejo de escaneo láser que se utiliza en lugar del deflector de energía giratorio 92. Por lo tanto, debe entenderse en todo momento que se puede utilizar un microespejo de escaneo láser en lugar de un deflector de energía giratorio 92 en las formas de realización ejemplares descritas aquí.The linear solidification device 88 comprises a solidification energy source 90, a scanning device and a housing 96. In the embodiment represented in FIG. 3, the scanning device is a rotating energy deflector 92. In other examples of a linear solidification device 88, the scanning device is a laser scanning micro mirror that is used instead of the rotating energy deflector 92. Therefore , it should be understood at all times that a laser scanning micro mirror can be used instead of a rotating energy deflector 92 in the exemplary embodiments described herein.

Los microespejos de escaneo láser adecuados incluyen microespejos MOEMS accionados magnéticamente (sistemas microelectromecánicos) suministrados bajo el nombre LSCAN por Lemoptix SA de Suiza. Un microespejo de escaneo lineal comprende un chip de silicio con una parte fija y una parte deSuitable laser scanning micro mirrors include magnetically driven MOEMS micro mirrors (microelectromechanical systems) supplied under the name LSCAN by Lemoptix SA of Switzerland. A linear scanning micro mirror comprises a silicon chip with a fixed part and a part of

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espejo móvil. El espejo se acciona eléctrica o magnéticamente para inclinarse con respecto a la parte fija en un grado que corresponde a la señal de actuación. Cuando el espejo se inclina, la energía de solidificación recibida se escanea por deflexión desde el espejo basculante. Por lo tanto, el grado de inclinación o ángulo de inclinación corresponde a la posición a lo largo del eje de escaneo (y) en el cual la energía de solidificación desviada golpea la superficie del material solidificable.moving mirror The mirror is electrically or magnetically actuated to lean with respect to the fixed part to a degree that corresponds to the actuation signal. When the mirror is tilted, the solidification energy received is scanned by deflection from the tilting mirror. Therefore, the degree of inclination or angle of inclination corresponds to the position along the scan axis (y) in which the deviated solidification energy hits the surface of the solidifiable material.

En algunos ejemplos preferentes, y tal como se muestra en la FIG. 3, se proporciona una lente 98 entre el deflector de energía giratoria 92 y una superficie inferior de la carcasa 96 para enfocar la energía de solidificación desviada y transmitirla hacia el material solidificable. En el ejemplo de la FIG. 3, el material solidificable está debajo de y en contacto con el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. En el ejemplo de la FIG. 3, la lente 98 es preferiblemente una lente de campo plano. En algunos ejemplos, la lente 98 es una lente de campo plano que es transparente a la radiación violeta y ultravioleta. En ejemplos adicionales, la lente 98 también tiene una distancia focal más larga en los extremos de la lente con relación al centro (refiriéndose a la dirección de escaneo del eje y a lo largo de la cual se orienta la longitud de la lente) para compensar los diferentes viajes de haz de energía de solidificación distancias desde el deflector de energía giratorio 92 al material solidificable. En ciertas implementaciones, la lente 98 incluye un recubrimiento antirreflectante tal que la lente recubierta transmite al menos un 90%, preferiblemente al menos un 92%, y más preferiblemente al menos un 95% de la luz incidente que tiene una longitud de onda que varía de aproximadamente 380 nm a aproximadamente 420 nm En un ejemplo, la lente 98 transmite al menos aproximadamente el 95% de la luz incidente que tiene una longitud de onda de aproximadamente 405 nm. Los revestimientos adecuados incluyen revestimientos de difluoruro de magnesio (MgF2) de capa única, que incluyen revestimientos de MgF2 ARSL0001 suministrados por Siltint Industries del Reino Unido.In some preferred examples, and as shown in FIG. 3, a lens 98 is provided between the rotating energy deflector 92 and a lower surface of the housing 96 to focus the deflected solidification energy and transmit it to the solidifiable material. In the example of FIG. 3, the solidifiable material is below and in contact with the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In the example of FIG. 3, the lens 98 is preferably a flat field lens. In some examples, the lens 98 is a flat field lens that is transparent to violet and ultraviolet radiation. In additional examples, the lens 98 also has a longer focal length at the ends of the lens relative to the center (referring to the scanning direction of the axis and along which the length of the lens is oriented) to compensate for the different solidification energy beam travel distances from the rotating energy deflector 92 to the solidifiable material. In certain implementations, the lens 98 includes an anti-reflective coating such that the coated lens transmits at least 90%, preferably at least 92%, and more preferably at least 95% of the incident light having a varying wavelength. from about 380 nm to about 420 nm In one example, the lens 98 transmits at least about 95% of the incident light having a wavelength of about 405 nm. Suitable coatings include single-layer magnesium difluoride (MgF2) coatings, including ARSL0001 MgF2 coatings supplied by Siltint Industries of the United Kingdom.

La carcasa 96 también incluye una abertura 100 sustancialmente lineal (por ejemplo, una hendidura) a través de la cual se proyecta la luz al sustrato de solidificación 68 rígido o semirrígido y sobre el material solidificable.The housing 96 also includes a substantially linear opening 100 (for example, a slit) through which light is projected to the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and onto the solidifiable material.

Las FIG. 3 y 4 muestran la carcasa 96 en la primera y segunda posiciones, respectivamente, a lo largo de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62. En la forma de realización de las FIG. 3-4, la carcasa 96 se mueve en la dirección x, pero no en la dirección y. El motor 76 está provisto para impulsar la carcasa 96 a través de la superficie del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 (y la superficie del material solidificable que se encuentra debajo) desde un extremo del conjunto de sustrato de solidificación 62 al otro en la dirección x. En algunos ejemplos, el motor 76 es un servo motor o un motor paso a paso. En cualquier caso, el motor 76 tiene un parámetro de movimiento del motor asociado que corresponde a un grado de movimiento lineal del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. En ciertos casos, el parámetro es un número de pasos de motor que corresponden a una distancia lineal particular que se mueve el dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. A medida que la carcasa 96 se mueve en la dirección x (la dirección longitudinal del conjunto de sustrato de solidificación 62), la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92 se mueven con la misma. Durante este movimiento, la energía de solidificación, preferiblemente la luz láser, se proyecta periódica o continuamente desde la fuente de energía de solidificación 90 al deflector de energía giratorio 92. En una forma de realización preferente, la fuente de energía de solidificación 90 es un diodo láser que emite luz en el intervalo de 380 nm a 420 nm. Se prefiere un intervalo de 390 nm a 410 nm, y es más preferente un intervalo de 400 nm a aproximadamente 410 nm. La potencia del láser es preferiblemente al menos e aproximadamente 300 mW, más preferiblemente al menos de aproximadamente 400 mW, e incluso más preferiblemente, al menos de aproximadamente 450 mW. Al mismo tiempo, la potencia del láser es preferiblemente no superior a aproximadamente 700 mW, más preferiblemente no superior a aproximadamente 600 mW, y aún más preferiblemente no superior a aproximadamente 550 mW. En un ejemplo, se utiliza un láser de luz azul de 500 mW y 405 nm. Los diodos láser de luz azul adecuados incluyen diodos láser de 405 nm y 500 mW suministrados por Sanyo.FIG. 3 and 4 show the housing 96 in the first and second positions, respectively, along the length (x axis) of the solidification substrate assembly 62. In the embodiment of FIG. 3-4, the housing 96 moves in the x direction, but not in the y direction. The engine 76 is provided to drive the housing 96 through the surface of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 (and the surface of the solidifiable material below) from one end of the solidification substrate assembly 62 to the other in the direction x. In some examples, the motor 76 is a servo motor or a stepper motor. In any case, the motor 76 has an associated motor movement parameter that corresponds to a degree of linear movement of the linear solidification device 88 in the direction of the x-axis. In certain cases, the parameter is a number of motor steps corresponding to a particular linear distance that the linear solidification device 88 moves in the direction of the x-axis. As the housing 96 moves in the x direction (the longitudinal direction of the solidification substrate assembly 62), the solidification energy source 90 and the rotating energy deflector 92 move therewith. During this movement, the solidification energy, preferably the laser light, is periodically or continuously projected from the solidification energy source 90 to the rotating energy deflector 92. In a preferred embodiment, the solidification energy source 90 is a laser diode that emits light in the range of 380 nm to 420 nm. A range of 390 nm to 410 nm is preferred, and a range of 400 nm to about 410 nm is more preferred. The laser power is preferably at least about 300 mW, more preferably at least about 400 mW, and even more preferably, at least about 450 mW. At the same time, the laser power is preferably not more than about 700 mW, more preferably not more than about 600 mW, and even more preferably not more than about 550 mW. In one example, a 500 mW and 405 nm blue light laser is used. Suitable blue light laser diodes include 405 nm and 500 mW laser diodes supplied by Sanyo.

El deflector de energía giratorio 92 desvía la energía de solidificación que incide sobre él hacia la lente de campo fijo 98. El deflector de energía giratorio 92 preferiblemente gira en un plano de rotación mientras que el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve en la dirección de la longitud (eje x). En algunos ejemplos, el plano de rotación es sustancialmente perpendicular a la dirección en la que se mueve el dispositivo de solidificación lineal 88 (es decir, el plano de rotación es el plano y-z mostrado en las FIG. 3-4). En algunos ejemplos, el deflector de energía giratorio 92 gira a una velocidad de rotación sustancialmente constante. En otros ejemplos, el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve a una velocidad sustancialmente constante en la dirección de la longitud (eje x). En ejemplos adicionales, el deflector de energía giratorio 92 gira a una velocidad de rotación sustancialmente constante y el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve en la dirección de la longitud (eje x) a una velocidad sustancialmente constante.The rotating energy deflector 92 deflects the solidification energy that strikes it towards the fixed field lens 98. The rotating energy deflector 92 preferably rotates in a rotation plane while the linear solidification device 88 moves in the direction of the length (x axis). In some examples, the plane of rotation is substantially perpendicular to the direction in which the linear solidification device 88 moves (ie, the plane of rotation is the y-z plane shown in FIGS. 3-4). In some examples, the rotating energy deflector 92 rotates at a substantially constant rotation speed. In other examples, the linear solidification device 88 moves at a substantially constant speed in the direction of the length (x axis). In additional examples, the rotating energy deflector 92 rotates at a substantially constant rotation speed and the linear solidification device 88 moves in the direction of length (x-axis) at a substantially constant speed.

Cuando la fuente de energía de solidificación 90 es una fuente de luz, el deflector de energía giratorio 92 es preferiblemente un deflector de luz giratorio capaz de desviar la luz visible o UV. En una forma de realización ejemplar, el deflector de energía giratorio 92 es un espejo poligonal que tiene una o más facetas 94a, b, c, etc., definidas alrededor de su perímetro. En el ejemplo de la FIG. 3, el deflector de energía giratorio 92 es un espejo hexagonal que tiene unas facetas 94a a 94f. Cada faceta 94a-94f tiene al menos una posición de rotación, y preferiblemente varias, en la que estará en comunicación óptica con la fuenteWhen the solidification energy source 90 is a light source, the rotating energy deflector 92 is preferably a rotating light deflector capable of deflecting visible or UV light. In an exemplary embodiment, the rotating energy deflector 92 is a polygonal mirror having one or more facets 94a, b, c, etc., defined around its perimeter. In the example of FIG. 3, the rotating energy deflector 92 is a hexagonal mirror that has facets 94a to 94f. Each facet 94a-94f has at least one rotation position, and preferably several, in which it will be in optical communication with the source

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de energía de solidificación 90 para recibir la luz proyectada desde allí. Mientras el deflector de energía giratorio 92 gira, la energía de solidificación (por ejemplo, luz visible o ultravioleta) se definirá a lo largo de la longitud de cada faceta 94a-f de forma sucesiva. En cualquier momento, una de las facetas 94a-94f recibirá y desviará la energía de solidificación. A medida que la faceta cambia su posición de rotación, el ángulo de incidencia de la energía de solidificación con respecto a la faceta cambiará, alterando el ángulo de deflexión y, por lo tanto, la ubicación del eje y en la cual la energía de solidificación definida golpea el sustrato de solidificación 68 y el material solidificable debajo de él. De este modo, cada posición de rotación del deflector de energía giratorio 92 corresponde a una posición a lo largo del eje de escaneo (y) en que se puede proyectar energía de solidificación en un momento determinado. Sin embargo, para un número determinado de facetas deflectoras de energía giratoria F, habrá unas posiciones giratorias F que correspondan cada una a una posición particular a lo largo de la dirección del eje de escaneo. Tal como se describirá con mayor detalle a continuación, se pueden proporcionar uno o más controladores o microcontroladores para regular la activación y desactivación de la plataforma de construcción 43, la fuente de energía de solidificación 90, el deflector de energía giratorio 92 y un motor que atraviesa el dispositivo de solidificación lineal 88 a través del material solidificable.of solidification energy 90 to receive the projected light from there. While the rotating energy deflector 92 rotates, the solidification energy (for example, visible or ultraviolet light) will be defined along the length of each facet 94a-f successively. At any time, one of the facets 94a-94f will receive and divert solidification energy. As the facet changes its position of rotation, the angle of incidence of the solidification energy with respect to the facet will change, altering the angle of deflection and, therefore, the location of the axis and at which the solidification energy defined hits solidification substrate 68 and solidifiable material beneath it. Thus, each rotating position of the rotating energy deflector 92 corresponds to a position along the scan axis (y) in which solidification energy can be projected at a given time. However, for a given number of rotating energy deflecting facets F, there will be rotating positions F each corresponding to a particular position along the direction of the scanning axis. As will be described in greater detail below, one or more controllers or microcontrollers can be provided to regulate the activation and deactivation of the construction platform 43, the solidification energy source 90, the rotating energy deflector 92 and a motor that it passes through the linear solidification device 88 through the solidifiable material.

En algunos ejemplos, la longitud máxima de escaneo en la dirección del eje y corresponderá a la longitud completa de una faceta individual 94a-94f. Es decir, a medida que la luz incide progresivamente en toda la longitud de cualquier faceta 94a-94f, la luz desviada completará correspondientemente una longitud de escaneo completa en la dirección del eje y. El número de facetas 94a, 94b, etc. en el deflector de energía giratorio 92 corresponderá al número de escaneos del eje y que se realizan para una rotación completa del deflector de energía giratorio 92. En el caso de un espejo hexagonal, se realizarán seis escaneos del eje y por cada rotación completa del deflector de energía giratorio 92. Para los deflectores de energía giratorios que mantienen una dirección de rotación constante (por ejemplo, en el sentido de las agujas del reloj o en sentido antihorario), los escaneos serán unidireccionales a lo largo del eje y. Dicho de otra manera, como transiciones de luz de una faceta 94a a otra 94b, el escaneo volverá a su posición inicial en el eje y, en lugar de escanear hacia atrás en la dirección opuesta. Sin embargo, se pueden utilizar otras configuraciones de deflector de energía giratorio, incluidas aquellas en las que el deflector de energía giratorio 92 gira en dos direcciones de rotación para producir un barrido de "ida y vuelta" en la dirección del eje y.In some examples, the maximum scan length in the axis direction and will correspond to the full length of an individual facet 94a-94f. That is, as the light progressively affects the entire length of any facet 94a-94f, the deflected light will correspondingly complete a full scan length in the y-axis direction. The number of facets 94a, 94b, etc. in the rotating energy deflector 92 it will correspond to the number of axis scans and that are performed for a complete rotation of the rotating energy deflector 92. In the case of a hexagonal mirror, six axis scans will be performed and for each complete rotation of the deflector of rotating energy 92. For rotating energy baffles that maintain a constant direction of rotation (for example, clockwise or counterclockwise), the scans will be unidirectional along the y axis. In other words, as light transitions from one facet 94a to another 94b, the scan will return to its initial position on the y-axis, instead of scanning backwards in the opposite direction. However, other rotary energy deflector configurations can be used, including those in which the rotary energy deflector 92 rotates in two directions of rotation to produce a "round-trip" sweep in the y-axis direction.

Resulta útil utilizar el término "envolvente de construcción" para describir la longitud máxima (en la dirección x) y la anchura máxima (en la dirección y) en que se puede suministrar energía de solidificación al material solidificable. En la forma de realización de las FIG. 3-4, el área de la envolvente de construcción habitualmente será menor que el área del sustrato de solidificación 68 o el área definida por la superficie expuesta y orientada hacia arriba del material solidificable que se encuentra debajo de ella. En el ejemplo de la FIG. 3, la envolvente de construcción comprenderá una dimensión x (longitud) que es menor o igual a la distancia total que la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92 pueden atravesar en la dirección x. En algunos casos, la dimensión y (ancho) de la envolvente de construcción puede ser algo más larga que la longitud de la lente 98 y la abertura 100 de carcasa 96 porque la luz proyectada desde la lente de campo plano 98 y a través de la abertura de carcasa 100 puede proyectarse la dirección del eje y en un ángulo de incidencia no ortogonal con respecto a la superficie expuesta del material solidificable.It is useful to use the term "building envelope" to describe the maximum length (in the x direction) and the maximum width (in the y direction) in which solidification energy can be supplied to the solidifiable material. In the embodiment of FIG. 3-4, the area of the construction envelope will usually be smaller than the area of the solidification substrate 68 or the area defined by the exposed and upwardly oriented surface of the solidifiable material beneath it. In the example of FIG. 3, the construction envelope will comprise a dimension x (length) that is less than or equal to the total distance that the solidification energy source 90 and the rotating energy deflector 92 can cross in the x direction. In some cases, the dimension and (width) of the construction envelope may be somewhat longer than the length of the lens 98 and the housing opening 100 because the light projected from the flat field lens 98 and through the aperture From the housing 100, the direction of the shaft can be projected and at an angle of incidence not orthogonal with respect to the exposed surface of the solidifiable material.

Las FIG. 16(b) y (c) representan una vista desde arriba de una región de material solidificable que incluye una envolvente de construcción 342. La envolvente de construcción define el área máxima de solidificación y, por lo tanto, el objeto tridimensional máximo en el plano x-y. Tal como se muestra en las FIG. 16(b) y 16(c), en ciertos casos el dispositivo de solidificación lineal 88 es movible en la dirección del eje x a lo largo de una distancia total que es igual a la suma de una distancia de longitud L de la envolvente de construcción 342 y dos distancias de desplazamiento, 5l y 5r. Las distancias de desplazamiento 5l y 5r representan respectivamente la distancia desde la posición de fin de recorrido izquierdo (EOT) del dispositivo de solidificación lineal 88 al límite de envolvente de construcción del lado izquierdo 343 y la distancia desde la posición EOT del lado derecho al límite dla envolvente de construcción del lado derecho 345. En algunos ejemplos, las distancias de desplazamiento, 5l y 5r se proporcionan para asegurar que el dispositivo de solidificación lineal 88 tenga tiempo para alcanzar una velocidad sustancialmente constante en la dirección del eje x antes de que comience cualquier solidificación de material solidificable (es decir, antes de que se consiga construir la envolvente 342). En algunos ejemplos, el movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 a una velocidad constante del eje x evita la necesidad de medir directamente la posición del eje x en cualquier momento determinado porque permite que un parámetro de movimiento del motor para el motor 76 para proporcionar una indicación indirecta de la posición del eje x En un ejemplo particular adecuado para motores servo y de pasos, el parámetro de movimiento del motor es un número de fases del motor. En algunos ejemplos, 5l y 5r son iguales.FIG. 16 (b) and (c) represent a top view of a region of solidifiable material that includes a construction envelope 342. The construction envelope defines the maximum area of solidification and, therefore, the maximum three-dimensional object in the plane xy. As shown in FIG. 16 (b) and 16 (c), in certain cases the linear solidification device 88 is movable in the direction of the x-axis along a total distance that is equal to the sum of a distance of length L of the construction envelope 342 and two travel distances, 5l and 5r. The travel distances 5l and 5r respectively represent the distance from the left end of travel (EOT) position of the linear solidification device 88 to the construction envelope limit of the left side 343 and the distance from the EOT position of the right side to the limit The right side construction envelope 345. In some examples, the travel distances, 5l and 5r are provided to ensure that the linear solidification device 88 has time to reach a substantially constant speed in the direction of the x-axis before it begins any solidification of solidifiable material (that is, before the envelope 342 is constructed). In some examples, the movement of the linear solidification device 88 at a constant speed of the x-axis avoids the need to directly measure the position of the x-axis at any given time because it allows a motor movement parameter for the motor 76 to provide a Indirect indication of the position of the x-axis In a particular example suitable for servo and stepper motors, the motor movement parameter is a number of motor phases. In some examples, 5l and 5r are the same.

En algunos ejemplos, a medida que gira el deflector de energía 92, la fuente de energía de solidificación 90 proyectará selectivamente la luz de acuerdo con los datos que representan el objeto que se está construyendo. En una ubicación determinada en la dirección del eje x, algunas ubicaciones del eje y se pueden solidificar y otras no, dependiendo de la forma del objeto que se está construyendo.In some examples, as the energy deflector 92 rotates, the solidification energy source 90 will selectively project the light according to the data representing the object being constructed. At a certain location in the direction of the x-axis, some locations of the y-axis can solidify and others cannot, depending on the shape of the object being constructed.

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Una forma de proyectar selectivamente luz al material solidificable es activar selectivamente la fuente de energía solidificable 90 dependiendo de la ubicación del eje x del dispositivo de solidificación lineal y la posición rotacional de la faceta 94a-f que está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90. Aunque cada faceta 94a-94f tendrá una gama completa de ubicaciones a lo largo de su longitud en la que se puede recibir energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación 90, no será necesariamente el caso que cada ubicación de facetas reciba energía de solidificación durante cualquier escaneo individual realizada por esa faceta. De este modo, coordinando (directa o indirectamente) la activación de la fuente de energía de solidificación con la posición rotacional de una faceta determinada 94a-94f, la energía de solidificación puede proporcionarse selectivamente a solo aquellas ubicaciones a lo largo del eje y donde se desea la solidificación.One way of selectively projecting light to the solidifiable material is to selectively activate the solidifiable energy source 90 depending on the location of the x-axis of the linear solidification device and the rotational position of the facet 94a-f which is in optical communication with the energy source. of solidification 90. Although each facet 94a-94f will have a full range of locations along its length in which solidification energy can be received from the solidification energy source 90, it will not necessarily be the case that each facet location receive solidification energy during any individual scan performed by that facet. Thus, by coordinating (directly or indirectly) the activation of the solidification energy source with the rotational position of a given facet 94a-94f, the solidification energy can be selectively provided to only those locations along the axis and where You want solidification.

El número de escaneos lineales que pueden realizarse dentro de una distancia lineal determinada a lo largo de la dirección del eje x puede depender de varias variables, incluyendo la velocidad de rotación del deflector de energía giratorio 92, el número de facetas F en el deflector de energía giratorio 92, y velocidad de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 a lo largo de la dirección del eje x. En general, a medida que la velocidad de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 aumenta en la dirección del eje x, disminuye el número de escaneos lineales por unidad de longitud del eje x. Sin embargo, a medida que aumenta el número de facetas en el deflector de energía giratorio 92 o cuando aumenta la velocidad de rotación del deflector de energía giratorio 92, aumenta el número de escaneos lineales por unidad de longitud del eje x.The number of linear scans that can be performed within a certain linear distance along the direction of the x-axis can depend on several variables, including the rotational speed of the rotating energy deflector 92, the number of facets F in the deflector of rotating energy 92, and movement speed of the linear solidification device 88 along the direction of the x-axis. In general, as the movement speed of the linear solidification device 88 increases in the direction of the x axis, the number of linear scans per unit length of the x axis decreases. However, as the number of facets in the rotating energy deflector 92 increases or when the rotational speed of the rotating energy deflector 92 increases, the number of linear scans per unit length of the x-axis increases.

Por lo tanto, para una distancia de envolvente de construcción determinada L en unidades como por ejemplo milímetros, el número máximo de operaciones de escaneo de línea que se pueden realizar se puede calcular de la siguiente manera:Therefore, for a given construction envelope distance L in units such as millimeters, the maximum number of line scanning operations that can be performed can be calculated as follows:

(1) Nmax = (L/S)*(RPM/60)*F(1) Nmax = (L / S) * (RPM / 60) * F

donde,where,

Nmax = número máximo de operaciones de escaneo de líneas en la dirección del eje x dentro de la envolvente de construcción;Nmax = maximum number of line scanning operations in the x-axis direction within the construction envelope;

L = longitud deseada de la envolvente de construcción en la dirección del eje x (mm);L = desired length of the construction envelope in the direction of the x-axis (mm);

S = velocidad de movimiento de la fuente de energía de solidificación en la dirección del eje x (mm/seg);S = speed of movement of the solidification energy source in the direction of the x-axis (mm / sec);

RPM = frecuencia de rotación del deflector de energía giratorio (revoluciones/minuto); yRPM = rotational frequency of the rotating energy deflector (revolutions / minute); Y

F = número de facetas en el deflector de energía giratorio.F = number of facets in the rotating energy deflector.

A cada escaneo lineal se le puede asignar un índice de escaneo lineal n (que también se puede llamar un índice de cadena cuando los conjuntos de cadenas de datos se utilizan como datos de capa de objeto) que van desde un valor de 0 a Nmax-1. La ecuación (1) también se puede utilizar para calcular un número real de operaciones de escaneo de líneas necesarias para una longitud de parte determinada en la dirección del eje x. En ese caso, L sería la longitud deseada de la parte en la dirección del eje x y Nmax se reemplazaría por N, que representaría el número total de operaciones de escaneo de líneas usadas para formar la pieza.Each linear scan can be assigned a linear scan index n (which can also be called a string index when sets of data strings are used as object layer data) ranging from a value of 0 to Nmax- one. Equation (1) can also be used to calculate a real number of line scanning operations necessary for a given part length in the direction of the x-axis. In that case, L would be the desired length of the part in the x-axis direction and Nmax would be replaced by N, which would represent the total number of line scanning operations used to form the part.

Cuando el dispositivo de solidificación lineal se mueve a una velocidad constante S en la dirección del eje x, un parámetro de movimiento del motor como por ejemplo un número de etapas del motor para el motor 76 puede correlacionarse con la longitud de envolvente L y utilizarse para definir una variable W que es igual a una cantidad de pasos de motor/L. La unidad de microcontrolador puede utilizar el número de etapas de motor para determinar indirectamente el número de una posición de escaneo lineal (o índice de cadena tal como se describe adicionalmente en este documento) del dispositivo de solidificación lineal dentro de la envolvente de construcción de acuerdo con la siguiente ecuación:When the linear solidification device moves at a constant speed S in the direction of the x-axis, a motor movement parameter such as a number of motor stages for the motor 76 can be correlated with the envelope length L and used for Define a variable W that is equal to a number of motor steps / L. The microcontroller unit can use the number of motor stages to indirectly determine the number of a linear scan position (or chain index as further described herein) of the linear solidification device within the construction envelope according to with the following equation:

(2) índice de escaneo n = ((número de pasos desde el límite)/(W)(S))*(RPM/60)*F(2) scan index n = ((number of steps from the limit) / (W) (S)) * (RPM / 60) * F

En la ecuación (2), el número de pasos desde el límite se refiere al número de pasos de motor contados comenzando en el límite de envolvente de construcción 343 y moviéndose de izquierda a derecha o comenzando en el límite de envolvente de construcción 345 y moviéndose de derecha a izquierda. Puede formarse una capa de objeto tridimensional particular que tiene una longitud mediante una serie de exploraciones lineales realizadas dentro de la envolvente de construcción 342.In equation (2), the number of steps from the limit refers to the number of motor steps counted starting at the construction envelope limit 343 and moving from left to right or starting at the construction envelope limit 345 and moving from right to left. A particular three-dimensional object layer having a length can be formed by a series of linear scans performed within the construction envelope 342.

En algunos ejemplos, el ordenador principal asignará números de índice de escaneo o números de índice de cadena escalando la parte al tamaño de la envolvente de construcción y asignando un número de índice de escaneo n basado en el número total de escaneos posibles Nmax en la envolvente de construcción 342. Los números de índice de escaneo n se correlacionarán con una serie de fases de motor como se establece en la ecuación (2). Esta relación depende, en parte, de la precisión del valor W que es la relación del númeroIn some examples, the host will assign scan index numbers or string index numbers by scaling the part to the size of the construction envelope and assigning a scan index number n based on the total number of possible Nmax scans in the envelope of construction 342. The scan index numbers n will be correlated with a series of motor phases as set forth in equation (2). This relationship depends, in part, on the accuracy of the value W which is the ratio of the number

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de fases requeridas para que el dispositivo de solidificación lineal 88 atraviese la longitud de la envolvente de construcción L (FIG. 16(b)) dividido por L. Tal como se explica a continuación, en algunos casos, W puede desviarse del valor predicho por la geometría de los dispositivos mecánicos utilizados para mover el dispositivo de solidificación lineal 88 (es decir, el valor predicho por la relación de transmisión para el motor 76, la velocidad de rotación del motor 76, y el diámetro de la polea de las poleas 82a y 82b). En ese caso, puede ser deseable ajustar el valor de W. Los métodos para ajustar el valor de W se describen más abajo.of phases required for the linear solidification device 88 to cross the length of the construction envelope L (FIG. 16 (b)) divided by L. As explained below, in some cases, W may deviate from the value predicted by the geometry of the mechanical devices used to move the linear solidification device 88 (i.e., the value predicted by the transmission ratio for the engine 76, the rotation speed of the engine 76, and the pulley diameter of the pulleys 82a and 82b). In that case, it may be desirable to adjust the value of W. The methods for adjusting the value of W are described below.

En otro ejemplo, se proporciona una máscara de película plana flexible entre el dispositivo de solidificación lineal 88 y el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. La máscara de película plana flexible tiene una pluralidad de elementos de creación de imagen transparentes que definen una matriz. Cada elemento de imagen se puede hacer selectivamente transparente u opaco al suministrarle energía. Ejemplos de tales máscaras de película plana flexibles incluyen pantallas de diodo emisor de luz orgánicas transparentes (OLED) y pantallas de visualización de cristal líquido (LCD). La matriz está configurada en una pluralidad de filas (1-n) dispuestas a lo largo de la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación. Cada fila define una ubicación del eje x y tiene una pluralidad de elementos a lo largo de la dirección del eje y que pueden hacerse selectivamente transparentes u opacos para permitir que la energía de la fuente de energía de solidificación 90 pase a través de los mismos. Por lo tanto, en una ubicación específica del eje x, los miembros específicos de una fila que se activan para permitir la transmisión de energía dictarán qué partes del material solidificable en la dirección del eje y recibirán energía de solidificación mientras continúan suministrando continuamente energía desde la fuente de energía de solidificación 90 al deflector de energía giratorio 92.In another example, a flexible flat film mask is provided between the linear solidification device 88 and the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. The flexible flat film mask has a plurality of transparent imaging elements that define a matrix. Each image element can be selectively made transparent or opaque by providing power. Examples of such flexible flat film masks include transparent organic light emitting diode (OLED) screens and liquid crystal display (LCD) screens. The matrix is configured in a plurality of rows (1-n) arranged along the length (x axis) direction of the solidification substrate assembly. Each row defines a location of the x-axis and has a plurality of elements along the direction of the axis and which can be made selectively transparent or opaque to allow the energy of the solidification energy source 90 to pass through them. Therefore, at a specific location of the x-axis, the specific members of a row that are activated to allow the transmission of energy will dictate which parts of the solidifiable material in the direction of the axis and will receive solidification energy while continuing to continuously supply energy from the solidification energy source 90 to the rotating energy deflector 92.

Tal como se ha indicado previamente, los sistemas para hacer un objeto tridimensional descritos en la presente memoria pueden incluir una unidad de control, como por ejemplo una unidad de microcontrol o microcontrolador, que contiene programas localmente almacenados y ejecutados para activar los motores 76, 118 y la plataforma de construcción en movimiento 43, así como para activar selectivamente la fuente de energía de solidificación 90. En algunos ejemplos, los sistemas incluyen un ordenador principal que procesa datos de objetos tridimensionales en un formato reconocido por la unidad del microcontrolador y a continuación transmite los datos al microcontrolador para que los utilicen los programas almacenados y ejecutados localmente desde la unidad del microcontrolador. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "microcontrolador" se refiere a un sistema de memoria de ordenador programable de alto rendimiento utilizado para tareas especiales. En algunos ejemplos, los microcontroladores descritos en este documento incluyen un chip de circuito integrado que tiene un microprocesador, una memoria de solo lectura (ROM), interfaces para dispositivos periféricos, temporizadores, convertidores analógicos a digital y digital a analógicos, y posiblemente otras unidades funcionales.As previously indicated, the systems for making a three-dimensional object described herein may include a control unit, such as a microcontroller or microcontroller unit, which contains programs stored locally and executed to activate the motors 76, 118 and the moving construction platform 43, as well as to selectively activate the solidification energy source 90. In some examples, the systems include a host computer that processes data from three-dimensional objects in a format recognized by the microcontroller unit and then transmits the data to the microcontroller for use by programs stored and executed locally from the microcontroller unit. As used herein, the term "microcontroller" refers to a high performance programmable computer memory system used for special tasks. In some examples, the microcontrollers described in this document include an integrated circuit chip that has a microprocessor, a read-only memory (ROM), interfaces for peripheral devices, timers, analog to digital converters and digital to analog converters, and possibly other units functional.

En algunos ejemplos, un controlador de solidificación lineal (que no se muestra) activa y desactiva selectivamente el dispositivo de solidificación lineal 88, al menos en parte, en función de la posición del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección de la longitud (eje x). La posición puede detectarse directamente o puede determinarse indirectamente mediante otras variables (por ejemplo, un número de etapas de motor). En una implementación descrita más adelante, se utiliza un sensor de fin de recorrido 346 (Figuras 16(b) y (c)) junto con un parámetro de movimiento del motor para determinar indirectamente la posición del eje x.In some examples, a linear solidification controller (not shown) selectively activates and deactivates the linear solidification device 88, at least in part, depending on the position of the linear solidification device 88 in the length direction (axis x). The position can be detected directly or can be determined indirectly by other variables (for example, a number of motor stages). In an implementation described below, an end-of-travel sensor 346 (Figures 16 (b) and (c)) is used together with a motor movement parameter to indirectly determine the position of the x-axis.

En una implementación, el controlador de solidificación lineal es un microcontrolador o controlador de fuente de energía de solidificación (que no se muestra) que está conectado operativamente a la fuente de energía de solidificación 90 para cambiar el estado de activación de la fuente de energía de solidificación 90 activándolo y desactivándolo selectivamente. En ejemplos adicionales, el controlador activa selectivamente la fuente de energía de solidificación, al menos en parte, basándose en la información de forma sobre el objeto tridimensional que se está construyendo. En ejemplos adicionales, el controlador activa selectivamente la fuente de energía de solidificación basándose en la posición del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección de longitud (eje x) (o en base a otra variable que se correlaciona con la posición como por ejemplo un número de fases de motor para el motor 76) y se basa en información de forma sobre el objeto que se está construyendo, que varía con la posición del eje x. En una superficie expuesta determinada de material solidificable, las ubicaciones x, y específicas que recibirán la energía de solidificación dependerán del perfil del eje y del objeto que se está construyendo en la ubicación determinada del eje x de la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92. En ejemplos adicionales, el controlador de solidificación lineal activa selectivamente los elementos de formación de imágenes sobre una máscara de película plana para solidificar de forma selectiva las ubicaciones deseadas en el material solidificable. En otros ejemplos, un microespejo de escaneado láser desvía selectivamente la energía de solidificación en un patrón lineal para realizar una operación de escaneo lineal.In one implementation, the linear solidification controller is a microcontroller or solidification energy source controller (not shown) that is operatively connected to the solidification energy source 90 to change the activation state of the energy source of solidification 90 by activating and deactivating it selectively. In additional examples, the controller selectively activates the solidification energy source, at least in part, based on the shape information about the three-dimensional object being constructed. In additional examples, the controller selectively activates the solidification energy source based on the position of the linear solidification device 88 in the direction of length (x-axis) (or based on another variable that correlates with the position such as a number of motor phases for motor 76) and is based on shape information about the object being constructed, which varies with the position of the x-axis. On a given exposed surface of solidifiable material, the x, and specific locations that will receive the solidification energy will depend on the profile of the axis and the object being constructed at the determined location of the x-axis of the solidification energy source 90 and the rotating energy baffle 92. In additional examples, the linear solidification controller selectively activates the imaging elements on a flat film mask to selectively solidify the desired locations in the solidifiable material. In other examples, a laser scanning micro mirror selectively deflects solidification energy in a linear pattern to perform a linear scan operation.

En algunos ejemplos, la información sobre la forma del objeto que se está construyendo se proporciona como información tridimensional de la forma del objeto que matemáticamente define la forma del objeto en el espacio tridimensional. Los datos de objeto tridimensionales se laminan o subdividen en datos de capa de objeto preferiblemente a lo largo de una dimensión que corresponde a un eje de construcción. El eje de construcción se refiere a un eje a lo largo del cual se construye progresivamente un objeto y en los ejemplosIn some examples, information on the shape of the object being constructed is provided as three-dimensional information on the shape of the object that mathematically defines the shape of the object in three-dimensional space. The three-dimensional object data is laminated or subdivided into object layer data preferably along a dimension corresponding to a construction axis. The construction axis refers to an axis along which an object is progressively constructed and in the examples

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descritos en este documento se hace referencia habitualmente como el "eje z". Los datos de capa de objeto pueden comprender información que define matemáticamente la forma del objeto en un plano ortogonal al eje de construcción. Por lo tanto, en un ejemplo en que el eje de construcción se denomina eje z, cada conjunto de capa de datos de objeto puede comprender coordenadas x e y que definen la forma de la sección transversal del objeto en una posición determinada del eje z. Los métodos a modo de ejemplo para proporcionar y utilizar datos de objetos para llevar a cabo el proceso de solidificación se describen a continuación.described in this document is commonly referred to as the "z axis". The object layer data may comprise information that mathematically defines the shape of the object in a plane orthogonal to the construction axis. Therefore, in an example where the construction axis is called the z axis, each object data layer set may comprise x and y coordinates that define the shape of the cross section of the object at a given position on the z axis. Exemplary methods for providing and using object data to carry out the solidification process are described below.

Tal como se ha mencionado previamente, el motor 76 está provisto para trasladar la carcasa 96 a través de la superficie del material solidificable en la dirección del eje x. Un aparato ejemplar para proporcionar la traslación se representa en las FIG. 3 y 4. De acuerdo con las figuras, la carcasa 96 está conectada a dos conjuntos de seguidor de leva 104a y 104b separados a lo largo del ancho (dirección del eje y) del conjunto de sustrato de solidificación 62. El motor 76 hace girar el eje 78, que está conectado en sus extremos 80a y 80b a las respectivas correas de distribución 86a y 86b. Cada correa de distribución 86a y 86b está conectada a una polea correspondiente, 82a y 82b, que está montada de forma giratoria en un soporte correspondiente 83a y 83b montado en el marco estacionario 64 del conjunto de sustrato de solidificación 62.As previously mentioned, the engine 76 is provided to move the housing 96 through the surface of the solidifiable material in the direction of the x-axis. An exemplary apparatus for providing translation is depicted in FIG. 3 and 4. According to the figures, the housing 96 is connected to two cam follower assemblies 104a and 104b separated along the width (y-axis direction) of the solidification substrate assembly 62. The motor 76 rotates the shaft 78, which is connected at its ends 80a and 80b to the respective timing belts 86a and 86b. Each timing belt 86a and 86b is connected to a corresponding pulley, 82a and 82b, which is rotatably mounted on a corresponding support 83a and 83b mounted on the stationary frame 64 of the solidification substrate assembly 62.

Los conjuntos de seguidor de leva 104a y 104b están conectados cada uno a una correspondiente de las correas dentadas 86a y 86b a través de los conectores de correa correspondientes 114a y 114b. Los conjuntos de seguidor de leva 104a y 104b también están conectados a los correspondientes cojinetes lineales 110a y 110b que se acoplan de forma deslizante a los deslizadores lineales o carriles 112a y 112b correspondientes. Los deslizadores lineales 112a y 112b están unidos al marco estacionario 64 y están separados entre sí en la dirección del ancho (eje y) del conjunto de sustrato de solidificación 62. Cuando el motor 76 recibe potencia, el eje 78 gira alrededor de su eje longitudinal, haciendo que las correas de distribución 86a y 86b circulen en un bucle sin fin. La circulación de las correas dentadas 86a y 86b hace que los conjuntos seguidores de leva 104a y 104b se trasladen en la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62, que a su vez mueve la carcasa 96 del dispositivo de solidificación lineal en la dirección de la longitud (eje x). Por lo tanto, la activación concurrente del motor 76, el deflector de energía giratorio 92 y la fuente de energía de solidificación 90, permite escanear la energía de solidificación en la dirección del ancho (eje y) a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable al mismo tiempo que la traslación de la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92 en la dirección de la longitud (eje x).The cam follower assemblies 104a and 104b are each connected to a corresponding one of the timing belts 86a and 86b through the corresponding belt connectors 114a and 114b. The cam follower assemblies 104a and 104b are also connected to the corresponding linear bearings 110a and 110b which slidably engage the corresponding linear sliders or rails 112a and 112b. The linear sliders 112a and 112b are attached to the stationary frame 64 and are separated from each other in the direction of the width (y-axis) of the solidification substrate assembly 62. When the motor 76 receives power, the shaft 78 rotates around its longitudinal axis. , causing timing belts 86a and 86b to circulate in an endless loop. The circulation of the toothed belts 86a and 86b causes the cam follower assemblies 104a and 104b to move in the direction of the length (x axis) of the solidification substrate assembly 62, which in turn moves the housing 96 of the device linear solidification in the direction of length (x axis). Therefore, the concurrent activation of the motor 76, the rotating energy deflector 92 and the solidification energy source 90, allows the solidification energy to be scanned in the width (y-axis) direction along an exposed surface of the material solidifiable at the same time as the translation of the solidification energy source 90 and the rotating energy deflector 92 in the direction of the length (x-axis).

Una vista más detallada del dispositivo de solidificación lineal 88 se proporciona en las FIG. 5A y 5B, que muestran lados opuestos del dispositivo 88. La carcasa 96 es una estructura generalmente poligonal. Tal como se representa en las figuras, la carcasa 96 tiene una cara abierta, pero la cara puede estar cerrada. El deflector de energía giratorio 92 está separado de la fuente de energía de solidificación 90 tanto en la dirección de altura (eje z) como de anchura (eje y), y puede estar también ligeramente desplazado de la fuente de energía de solidificación 90 en la dirección de longitud (eje x). El deflector de energía giratorio 92 está montado de manera giratoria en la carcasa 96 para girar sustancialmente dentro de un plano que puede orientarse preferiblemente de manera sustancialmente perpendicular a la dirección de la longitud (eje x) (es decir, el plano y-z). El puerto de fuente de energía de solidificación 116 se proporciona para montar una fuente de energía de solidificación (por ejemplo, un diodo láser) de manera que esté en comunicación óptica con al menos una faceta 94a-94f del deflector de energía giratorio 92 a la vez. Tal como se ha indicado anteriormente, la lente 98 está separada y debajo del deflector de energía giratorio 92 en la dirección de altura (eje z) y está situada encima de la abertura de luz 100 de la carcasa.A more detailed view of the linear solidification device 88 is provided in FIG. 5A and 5B, which show opposite sides of the device 88. The housing 96 is a generally polygonal structure. As shown in the figures, the housing 96 has an open face, but the face may be closed. The rotating energy baffle 92 is separated from the solidification energy source 90 in both the height (z axis) and width (y axis) directions, and may also be slightly offset from the solidification energy source 90 in the length direction (x axis). The rotating energy baffle 92 is rotatably mounted in the housing 96 to rotate substantially within a plane that can preferably be oriented substantially perpendicular to the direction of the length (x-axis) (i.e., the y-z plane). The solidification energy source port 116 is provided to mount a solidification energy source (eg, a laser diode) so that it is in optical communication with at least one facet 94a-94f of the rotating energy deflector 92 to the time. As indicated above, the lens 98 is separated and below the rotating energy deflector 92 in the height direction (z axis) and is located above the light opening 100 of the housing.

El motor 118 está montado en una superficie trasera de la carcasa 96 y está conectado operativamente al deflector de energía giratorio 92. El motor 118 está conectado a una fuente de potencia (que no se muestra). Cuando el motor 118 recibe potencia, el deflector de energía giratorio 92 gira en el plano y-z, colocando las diversas facetas 94a-94f secuencialmente en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90. También se puede proporcionar una unidad de control (que no se muestra) para suministrar potencia selectivamente al motor 118, la fuente de energía de solidificación 90 y/o el motor 76. Uno o ambos motores 76 y 118 pueden ser motores paso a paso o servomotores. En algunos ejemplos, uno o ambos motores 76 y 118 son accionados por impulsos de energía continuos. En el caso del motor 118, en ciertas formas de realización preferentes, es accionado por impulsos de energía continuos de manera que la temporización de cada impulso corresponde a una posición de rotación fija de una faceta 94(a)-(f) del deflector de energía giratorio 92. Cuando el motor recibe impulsos, cada una de las facetas 94(a)-(f) entrará secuencialmente en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90, y la faceta particular que está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90 tendrá una posición de rotación fija que corresponde al tiempo del impulso.The motor 118 is mounted on a rear surface of the housing 96 and is operatively connected to the rotating energy deflector 92. The motor 118 is connected to a power source (not shown). When the motor 118 receives power, the rotating energy deflector 92 rotates in the yz plane, placing the various facets 94a-94f sequentially in optical communication with the solidification energy source 90. A control unit (which does not shown) to selectively supply power to motor 118, solidification power source 90 and / or motor 76. One or both motors 76 and 118 may be stepper motors or servomotors. In some examples, one or both motors 76 and 118 are driven by continuous energy pulses. In the case of the motor 118, in certain preferred embodiments, it is driven by continuous energy pulses so that the timing of each pulse corresponds to a fixed rotation position of a facet 94 (a) - (f) of the deflector of rotating energy 92. When the motor receives pulses, each of the facets 94 (a) - (f) will sequentially enter optical communication with the solidification energy source 90, and the particular facet that is in optical communication with the source of solidification energy 90 will have a fixed rotation position corresponding to the pulse time.

En ciertas implementaciones, la posición rotacional del deflector de energía giratorio 92 puede corresponder repetidamente a la temporización de cada impulso de energía del motor sin que el operador lo sepa. La asociación fija del pulso de energía del motor y la posición rotacional de las facetas 92a-92f permite utilizar la temporización del pulso del motor para sincronizar la transmisión de una señal de energía de solidificación de sincronización de la fuente de energía de solidificación 90 de manera que se emite una señal de energíaIn certain implementations, the rotational position of the rotating energy deflector 92 may repeatedly correspond to the timing of each motor energy pulse without the operator knowing it. The fixed association of the motor energy pulse and the rotational position of the facets 92a-92f allows to use the motor pulse timing to synchronize the transmission of a synchronization solidification energy signal of the solidification energy source 90 so that an energy signal is emitted

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de solidificación de sincronización para cada faceta 94(a)-(f) en una posición de rotación definida mientras está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90.of synchronization solidification for each facet 94 (a) - (f) in a defined rotation position while in optical communication with the solidification energy source 90.

En ciertas implementaciones, es deseable proporcionar una velocidad de escaneo del eje y (es decir, una velocidad a la cual la energía de solidificación se mueve a lo largo de la superficie expuesta del material solidificable) que es significativamente mayor que la velocidad del eje x a la cual el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve. Proporcionar esta disparidad en las velocidades del eje yx del eje x ayuda a garantizar mejor que el patrón de energía escaneada sea lineal y ortogonal a la dirección del eje x, reduciendo así la probabilidad de distorsión del objeto. En algunos ejemplos, la velocidad de escaneo en la dirección del eje y es al menos aproximadamente 1000 veces, preferiblemente al menos aproximadamente 1500 veces, más preferiblemente al menos aproximadamente 2000 veces, y aún más preferiblemente al menos aproximadamente 2200 veces la velocidad de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. En un ejemplo, el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve a una velocidad de aproximadamente 1 pulgada / segundo en la dirección del eje x y la velocidad de escaneo del eje y es de aproximadamente 2400 pulgadas / segundo. Aumentar la velocidad de escaneo con relación a la velocidad de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x aumenta la resolución del proceso de escaneo al aumentar el número de líneas de escaneo por unidad de longitud en la dirección del eje x.In certain implementations, it is desirable to provide a scan speed of the axis and (i.e., a speed at which solidification energy moves along the exposed surface of the solidifiable material) that is significantly greater than the velocity of the xa axis which linear solidification device 88 moves. Providing this disparity in the y-axis velocities of the x-axis helps to better ensure that the scanned energy pattern is linear and orthogonal to the direction of the x-axis, thus reducing the probability of object distortion. In some examples, the scanning speed in the y-axis direction is at least about 1000 times, preferably at least about 1500 times, more preferably at least about 2000 times, and even more preferably at least about 2200 times the movement speed of the linear solidification device 88 in the direction of the x axis. In one example, the linear solidification device 88 moves at a speed of about 1 inch / second in the direction of the x-axis and the scan speed of the y-axis is about 2400 inches / second. Increasing the scanning speed relative to the movement speed of the linear solidification device 88 in the direction of the x-axis increases the resolution of the scanning process by increasing the number of scan lines per unit length in the direction of the x-axis.

La velocidad de escaneo (en número de escaneos por unidad de tiempo) a la que se aplica progresivamente energía de solidificación a áreas seleccionadas de una resina solidificable en la dirección del ancho (eje y) del conjunto de sustrato de solidificación 62 corresponde a la velocidad de rotación del deflector de energía giratorio 92 multiplicado por el número de facetas 94a-f. En algunos ejemplos, la velocidad de rotación es de aproximadamente 1000 a aproximadamente 10000 rpm, preferiblemente de aproximadamente 2000 a aproximadamente 8000 rpm, y más preferiblemente de aproximadamente 3000 a aproximadamente 5000 rpm.The scanning speed (in number of scans per unit of time) to which solidification energy is progressively applied to selected areas of a solidifiable resin in the direction of width (y axis) of the solidification substrate assembly 62 corresponds to the speed of rotation of the rotating energy deflector 92 multiplied by the number of facets 94a-f. In some examples, the rotation speed is from about 1000 to about 10,000 rpm, preferably from about 2000 to about 8000 rpm, and more preferably from about 3000 to about 5000 rpm.

Con referencia a la FIG. 5C, se representa una forma de realización alternativa del dispositivo de solidificación lineal 88 de las FIG. 5A y B. En la FIG. 5C, se retira la carcasa 96. Tal como se muestra en la figura, la fuente de energía de solidificación 90 está en comunicación óptica con una faceta 94(a)-(f) del deflector de energía giratorio 92 en cualquier momento mientras el deflector de energía giratorio 92 gira en el plano yz (es decir, el plano ortogonal a la dirección del movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88). En esta forma de realización, se proporcionan uno o más dispositivos de enfoque de energía de solidificación entre la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92. En el ejemplo de la FIG. 5C, el uno o más dispositivos de enfoque comprenden un colimador 320 y una lente cilíndrica 322.With reference to FIG. 5C, an alternative embodiment of the linear solidification device 88 of FIG. 5A and B. In FIG. 5C, the housing 96 is removed. As shown in the figure, the solidification energy source 90 is in optical communication with a facet 94 (a) - (f) of the rotating energy deflector 92 at any time while the deflector of rotating energy 92 rotates in the yz plane (ie, the plane orthogonal to the direction of movement of the linear solidification device 88). In this embodiment, one or more solidification energy focusing devices are provided between the solidification energy source 90 and the rotating energy deflector 92. In the example of FIG. 5C, the one or more focusing devices comprise a collimator 320 and a cylindrical lens 322.

El colimador 320 está provisto entre la fuente de energía de solidificación 90 y la lente cilíndrica 322. La lente cilíndrica 322 se proporciona entre el colimador 320 y el deflector de energía giratorio 92. El colimador 320 también es una lente de enfoque y crea un haz de forma redonda. La lente cilíndrica 322 estira el haz de forma redonda en una forma más lineal para permitir que el haz disminuya el área de impacto contra el deflector de energía giratorio 92 y ajuste con mayor precisión el haz dentro de las dimensiones de una faceta particular 94(a)-(f). Por lo tanto, la energía de solidificación transmitida desde la fuente de energía de solidificación 90 pasa a través del colimador 320 primero y la lente cilíndrica 322 segundos antes de alcanzar una faceta particular 94(a)-(f) del deflector de energía giratorio 92.The collimator 320 is provided between the solidification energy source 90 and the cylindrical lens 322. The cylindrical lens 322 is provided between the collimator 320 and the rotating energy deflector 92. The collimator 320 is also a focusing lens and creates a beam round shape The cylindrical lens 322 stretches the beam round in a more linear manner to allow the beam to decrease the area of impact against the rotating energy deflector 92 and more precisely adjust the beam within the dimensions of a particular facet 94 (a )-(F). Therefore, the solidification energy transmitted from the solidification energy source 90 passes through the first collimator 320 and the cylindrical lens 322 seconds before reaching a particular facet 94 (a) - (f) of the rotating energy deflector 92 .

En algunos ejemplos preferentes, el colimador 320 y/o la lente cilíndrica 322 transmiten al menos un 90%, preferiblemente al menos un 92%, y más preferiblemente al menos un 95% de la luz incidente que tiene una longitud de onda que varía de aproximadamente 380 nm a aproximadamente 420 nm. En un ejemplo, el colimador 320 y la lente cilíndrica 322 transmiten al menos aproximadamente el 95% de la luz incidente que tiene una longitud de onda de aproximadamente 405 nm. En el mismo u otros ejemplos, la fuente de energía de solidificación 90 comprende un diodo láser que tiene una divergencia del haz de al menos aproximadamente cinco (5) miliradianes, más preferiblemente al menos aproximadamente seis (6) miliradianes, y más preferiblemente al menos aproximadamente 6.5 miliradianes. Al mismo tiempo o en otros ejemplos, la divergencia del haz no es más de aproximadamente nueve (9) miliradianes, preferiblemente no más de aproximadamente ocho (8) miliradianes, y aún más preferiblemente no más de aproximadamente 7.5 miliradianes. En un ejemplo, la divergencia es de aproximadamente 7 miliradianes. El colimador 320 está configurado preferiblemente con una longitud focal suficiente para colimar la luz que tiene los valores de divergencia del haz anteriores. El colimador 320 está configurado preferiblemente para recibir luz láser incidente que tiene una forma de "mariposa" y la convierte en un haz redondo para la transmisión a la lente cilíndrica 322.In some preferred examples, collimator 320 and / or cylindrical lens 322 transmit at least 90%, preferably at least 92%, and more preferably at least 95% of the incident light having a wavelength that varies from approximately 380 nm to approximately 420 nm. In one example, collimator 320 and cylindrical lens 322 transmit at least about 95% of the incident light having a wavelength of approximately 405 nm. In the same or other examples, the solidification energy source 90 comprises a laser diode having a beam divergence of at least about five (5) milliadianes, more preferably at least about six (6) milliradianes, and more preferably at least approximately 6.5 miliradianes. At the same time or in other examples, the beam divergence is not more than about nine (9) milliadianes, preferably not more than approximately eight (8) milliradianes, and even more preferably no more than approximately 7.5 milliradianes. In one example, the divergence is approximately 7 milliradianes. The collimator 320 is preferably configured with a focal length sufficient to collimate the light having the previous beam divergence values. Collimator 320 is preferably configured to receive incident laser light that has a "butterfly" shape and converts it into a round beam for transmission to cylindrical lens 322.

En algunos ejemplos, el colimador 320 tiene una longitud focal efectiva que varía de aproximadamente 4.0 mm a aproximadamente 4.1 mm, preferiblemente de aproximadamente 4.0 mm a aproximadamente 4.5 mm, y más preferiblemente de aproximadamente 4.01 mm a aproximadamente 4.03 mm. En un ejemplo, el colimador 320 es una lente colimadora asférica de vidrio moldeado que tiene una longitud focal efectiva de aproximadamente 4.02 mm. Uno de tales colimadores 320 es una lente de colimador asférico de vidrio moldeado recubierta con antireflectivo Geltech™ suministrada como pieza número 671TME-405 porIn some examples, collimator 320 has an effective focal length ranging from about 4.0 mm to about 4.1 mm, preferably from about 4.0 mm to about 4.5 mm, and more preferably from about 4.01 mm to about 4.03 mm. In one example, collimator 320 is an aspherical molded glass collimator lens having an effective focal length of approximately 4.02 mm. One such collimator 320 is an asymmetric molded glass collimator lens coated with Geltech ™ antireflective supplied as part number 671TME-405 by

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Thorlabs, Inc. de Newton, New Jersey. Este colimador está formado de vidrio ECO-550, tiene una distancia focal efectiva de 4.02 mm y tiene una apertura numérica de 0.60.Thorlabs, Inc. of Newton, New Jersey. This collimator is made of ECO-550 glass, has an effective focal length of 4.02 mm and has a numerical aperture of 0.60.

En algunos ejemplos, el colimador 320 y/o la lente cilíndrica 322 se optimizan basándose en las características de longitud de onda y divergencia del haz de la fuente de energía de solidificación 90 específicas. En un ejemplo, el colimador 320 y/o la lente cilíndrica 322 están formados a partir de un vidrio de borosilicato como por ejemplo vidrio óptico BK-7. En algunos ejemplos preferentes, el colimador 320 y/o la lente cilíndrica 322 están recubiertos con un recubrimiento antirreflectante de manera que el colimador revestido 320 y la lente cilíndrica revestida 322 transmiten al menos el 90%, preferiblemente al menos el 92% y más preferiblemente al menos el 95 % de la luz incidente que tiene una longitud de onda que varía de aproximadamente 380 nm a aproximadamente 420 nm. Los revestimientos antirreflectantes adecuados incluyen revestimientos de difluoruro de magnesio (MgF2) como por ejemplo el revestimiento de MgF2 ARSL0001 suministrado por Siltint Industries del Reino Unido.In some examples, collimator 320 and / or cylindrical lens 322 are optimized based on the specific wavelength and divergence characteristics of the solidification energy source 90. In one example, collimator 320 and / or cylindrical lens 322 are formed from a borosilicate glass such as BK-7 optical glass. In some preferred examples, collimator 320 and / or cylindrical lens 322 are coated with an anti-reflective coating such that coated collimator 320 and coated cylindrical lens 322 transmit at least 90%, preferably at least 92% and more preferably at least 95% of the incident light having a wavelength that varies from about 380 nm to about 420 nm. Suitable anti-reflective coatings include magnesium difluoride (MgF2) coatings such as the MgF2 coating ARSL0001 supplied by Siltint Industries of the United Kingdom.

En algunos ejemplos de un dispositivo de solidificación lineal 88, la energía de solidificación define un punto (que puede ser circular o no) en el punto de impacto sobre el material solidificable. El ángulo de incidencia entre la energía de solidificación y el material solidificable variará con la posición rotacional de una faceta determinada 94 (a)-(f) con relación a la fuente de energía de solidificación 90. Las dimensiones y la forma del punto también tenderán a variar según el ángulo de incidencia. En algunos casos, esta variación en el tamaño del punto y/o las dimensiones puntuales puede producir patrones de solidificación desiguales y degradar la precisión del proceso de construcción del objeto. Por tanto, en algunos ejemplos, se proporcionan una o más lentes entre el deflector de energía giratorio 92 y el material solidificable para aumentar la uniformidad del tamaño y/o dimensiones del punto a medida que cambia la posición rotacional del deflector de energía giratorio 92. En algunos ejemplos, la una o más lentes es una lente de campo plano 98 (FIG. 5A y 5B). En otros ejemplos (FIG. 5C), la una o más lentes es una lente F-Theta (328 o 330). En otros ejemplos, y como también se muestra en la FIG. 5C, la una o más lentes son un par de lentes F-Theta 328 y 330. Las lentes F-Theta 328 y 330 están separadas una de otra y del deflector de energía giratorio 92 a lo largo de la dirección del eje z (es decir, el eje que es perpendicular a la dirección de escaneo y la dirección de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88) La primera lente F-Theta 328 está posicionada entre la segunda lente F-Theta 330 y el deflector de energía giratorio 92. La segunda lente F- Theta 330 está posicionada entre la primera lente F-Theta 328 y el material solidificable (así como entre la primera lente F-Theta 328 y la abertura de luz 100, que no se muestra en las FIG. 5C-D).In some examples of a linear solidification device 88, solidification energy defines a point (which may or may not be circular) at the point of impact on the solidifiable material. The angle of incidence between the solidification energy and the solidifiable material will vary with the rotational position of a given facet 94 (a) - (f) in relation to the solidification energy source 90. The dimensions and shape of the point will also tend to vary according to the angle of incidence. In some cases, this variation in spot size and / or point dimensions may produce uneven solidification patterns and degrade the accuracy of the object's construction process. Thus, in some examples, one or more lenses are provided between the rotating energy deflector 92 and the solidifiable material to increase the uniformity of the size and / or dimensions of the point as the rotational position of the rotating energy deflector 92 changes. In some examples, the one or more lenses is a flat field lens 98 (FIG. 5A and 5B). In other examples (FIG. 5C), the one or more lenses is an F-Theta lens (328 or 330). In other examples, and as also shown in FIG. 5C, the one or more lenses are a pair of F-Theta 328 and 330 lenses. F-Theta 328 and 330 lenses are separated from each other and the rotating energy deflector 92 along the direction of the z-axis (is that is, the axis that is perpendicular to the scanning direction and the direction of movement of the linear solidification device 88) The first F-Theta 328 lens is positioned between the second F-Theta 330 lens and the rotating energy deflector 92. The second F-Theta 330 lens is positioned between the first F-Theta 328 lens and the solidifiable material (as well as between the first F-Theta 328 lens and the light aperture 100, which is not shown in FIG. 5C-D) .

La primera lente F-Theta 328 incluye una cara incidente 334 y una cara transmisora 336. La cara incidente 334 recibe energía de solidificación desviada del deflector de energía giratorio 92. La cara transmisora 336 transmite energía de solidificación desde la primera lente F-Theta 328 a la segunda lente F-Theta 330. De forma similar, la segunda lente F-Theta 330 incluye la cara incidente 338 y la cara transmisora 340. La cara incidente 338 recibe energía de solidificación transmitida desde la cara transmisora 336 de la primera lente F-Theta 338, y la cara transmisora 340 transmite energía de solidificación desde la segunda lente F-Theta 330 a la abertura de luz de la carcasa 100 (que no se muestra en la FIG. 5C) y al material solidificable.The first F-Theta 328 lens includes an incident face 334 and a transmitting face 336. The incident face 334 receives solidification energy deflected from the rotating energy deflector 92. The transmitting face 336 transmits solidification energy from the first F-Theta 328 lens to the second F-Theta 330 lens. Similarly, the second F-Theta 330 lens includes the incident face 338 and the transmitting face 340. The incident face 338 receives solidification energy transmitted from the transmitting face 336 of the first lens F -Theta 338, and the transmitting face 340 transmits solidification energy from the second F-Theta 330 lens to the light aperture of the housing 100 (not shown in FIG. 5C) and to the solidifiable material.

En ciertas implementaciones del dispositivo de solidificación lineal de la FIG. 5C, la primera lente F-Theta 328 tiene un índice de refracción que es menor que el de la segunda lente F-Theta 330. La diferencia relativa en los índices de refracción ayuda a reducir las pérdidas por dispersión del rayo láser. Al mismo tiempo o en otras implementaciones, el radio de curvatura de la primera cara transmisora de lente F-Theta 336 es menor que el radio de curvatura de la segunda cara transmisora de lente F-Theta 340. Los pares adecuados de lentes F-Theta están disponibles comercialmente e incluyen lentes F-Theta suministradas por Konica Minolta y HP. En ciertas formas de realización, las lentes F-Theta 328 y 330 están preferiblemente revestidas con un recubrimiento antirreflectante. El recubrimiento antirreflejante se utiliza para maximizar la cantidad de longitudes de onda de energía de solidificación seleccionadas que se transmiten a través de las lentes F-Theta 328 y 330. En un ejemplo, el revestimiento antirreflectante permite que las lentes F-Theta recubiertas 328 y 330 transmitan más del 90 por ciento de la energía de solidificación incidente que tiene una longitud de onda entre aproximadamente 325 nm y 420 nm, en que preferiblemente más del 90 por ciento de la energía de solidificación incidente tiene una longitud de onda entre aproximadamente 380 nm y aproximadamente 420 nm, más preferiblemente mayor que aproximadamente 92 por ciento de la energía de solidificación incidente que tiene una longitud de onda entre aproximadamente 380 nm y aproximadamente 420 nm, y aún más preferiblemente más de 95 por ciento de la energía de solidificación incidente que tiene una longitud de onda entre aproximadamente 380 nm y aproximadamente 420 nm. En un ejemplo específico, las lentes F-theta recubiertas transmiten al menos aproximadamente el 95% de la luz incidente que tiene una longitud de onda de aproximadamente 405 nm (es decir, luz láser azul). En otras formas de realización preferentes, el colimador 320 y la lente cilíndrica 322 también están recubiertos con el mismo recubrimiento antirreflectante. Los recubrimientos antirreflectantes adecuados incluyen revestimientos de difluoruro de magnesio (MgF2) como por ejemplo el revestimiento ARSL001 suministrado por Siltint Industries del Reino Unido.In certain implementations of the linear solidification device of FIG. 5C, the first F-Theta 328 lens has a refractive index that is smaller than that of the second F-Theta 330 lens. The relative difference in refractive indices helps reduce the losses by laser beam scattering. At the same time or in other implementations, the radius of curvature of the first transmitting lens face F-Theta 336 is smaller than the radius of curvature of the second transmitting lens lens F-Theta 340. The suitable pairs of F-Theta lenses They are commercially available and include F-Theta lenses supplied by Konica Minolta and HP. In certain embodiments, the F-Theta 328 and 330 lenses are preferably coated with an anti-reflective coating. The anti-reflective coating is used to maximize the amount of selected solidification energy wavelengths that are transmitted through the F-Theta 328 and 330 lenses. In one example, the anti-reflective coating allows the F-Theta lenses coated 328 and 330 transmit more than 90 percent of the incident solidification energy having a wavelength between approximately 325 nm and 420 nm, in which preferably more than 90 percent of the incident solidification energy has a wavelength between approximately 380 nm and about 420 nm, more preferably greater than about 92 percent of the incident solidification energy having a wavelength between about 380 nm and about 420 nm, and even more preferably more than 95 percent of the incident solidification energy that It has a wavelength between approximately 380 nm and approximately 420 nm. In a specific example, the coated F-theta lenses transmit at least about 95% of the incident light having a wavelength of approximately 405 nm (i.e., blue laser light). In other preferred embodiments, collimator 320 and cylindrical lens 322 are also coated with the same anti-reflective coating. Suitable anti-reflective coatings include magnesium difluoride (MgF2) coatings such as the ARSL001 coating supplied by Siltint Industries of the United Kingdom.

En algunos ejemplos, el dispositivo de solidificación lineal 88 puede comprender múltiples fuentes de energía de solidificación. En algunas implementaciones, el dispositivo de solidificación lineal 88 puede incluir múltiples fuentes de energía de solidificación que proporcionan energía de solidificación de la mismaIn some examples, the linear solidification device 88 may comprise multiple sources of solidification energy. In some implementations, the linear solidification device 88 may include multiple sources of solidification energy that provide solidification energy thereof.

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longitud de onda, y el dispositivo 88 puede transmitir un solo haz de energía de solidificación al material solidificable. En otras implementaciones, el dispositivo 88 puede incluir fuentes de energía de solidificación de diferentes longitudes de onda y transmitir selectivamente la energía de solidificación de solo una de las longitudes de onda a un material solidificable. Esta implementación puede ser particularmente útil cuando se construye un objeto tridimensional utilizando materiales solidificables múltiples cada uno de los cuales se solidifica en respuesta a la energía de solidificación de diferentes longitudes de onda (por ejemplo, porque sus fotoiniciadores se activan por diferentes longitudes de onda de energía de solidificación).wavelength, and the device 88 can transmit a single beam of solidification energy to the solidifiable material. In other implementations, device 88 may include solidification energy sources of different wavelengths and selectively transmit solidification energy of only one of the wavelengths to a solidifiable material. This implementation can be particularly useful when building a three-dimensional object using multiple solidifiable materials each of which solidifies in response to the solidification energy of different wavelengths (for example, because its photoinitiators are activated by different wavelengths of solidification energy).

Con referencia a la FIG. 5D, una versión alternativa del dispositivo de solidificación lineal 88 (con la carcasa retirada) se representa en forma esquemática. El dispositivo de solidificación lineal 88 es el mismo que el representado en la FIG. 5C con dos excepciones. Primero, el dispositivo de solidificación lineal 88 de la FIG. 5D incluye dos fuentes de energía de solidificación 90a y 90b. En la forma de realización específica de la FIG. 5D, las fuentes de energía de solidificación 90a y 90b transmiten energía de solidificación de sustancialmente la misma longitud de onda. En algunos casos, la utilización de dichas fuentes múltiples de energía de solidificación 90a, 90b es deseable para aumentar la potencia de la energía de solidificación transmitida al material solidificable. La potencia de la energía de solidificación puede afectar la velocidad de solidificación, que a su vez puede limitar la velocidad máxima de desplazamiento del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. Para solidificar, por ejemplo, un volumen determinado de una resina solidificable, el volumen debe recibir suficiente energía de solidificación (por ejemplo, en julios). La energía de solidificación recibida por un volumen determinado de material solidificable es una función de la potencia (por ejemplo, en vatios) de la energía de solidificación y el tiempo de exposición del volumen de material solidificable. Como resultado, a medida que se reduce la potencia, la velocidad de desplazamiento del dispositivo de energía de solidificación 88 debe reducirse para asegurar que se reciba suficiente energía de solidificación en cada ubicación a lo largo de la dirección de desplazamiento (es decir, eje x) del dispositivo de energía de solidificación 88. Dicho de otro modo, a una profundidad de solidificación deseada en la dirección del eje de construcción (eje z), aumentar la potencia de la energía de solidificación aumenta la velocidad a la que se puede atravesar el dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x, y por lo tanto, la velocidad de un proceso de construcción de objetosWith reference to FIG. 5D, an alternative version of the linear solidification device 88 (with the housing removed) is schematically represented. The linear solidification device 88 is the same as that shown in FIG. 5C with two exceptions. First, the linear solidification device 88 of FIG. 5D includes two sources of solidification energy 90a and 90b. In the specific embodiment of FIG. 5D, solidification energy sources 90a and 90b transmit solidification energy of substantially the same wavelength. In some cases, the use of said multiple sources of solidification energy 90a, 90b is desirable to increase the power of the solidification energy transmitted to the solidifiable material. The power of the solidification energy can affect the solidification speed, which in turn can limit the maximum travel speed of the linear solidification device 88 in the direction of the x-axis. To solidify, for example, a given volume of a solidifiable resin, the volume must receive sufficient solidification energy (for example, in joules). The solidification energy received by a given volume of solidifiable material is a function of the power (for example, in watts) of the solidification energy and the exposure time of the volume of solidifiable material. As a result, as the power is reduced, the travel speed of the solidification energy device 88 must be reduced to ensure that sufficient solidification energy is received at each location along the direction of travel (i.e., x axis ) of the solidification energy device 88. In other words, at a desired solidification depth in the direction of the construction axis (z axis), increasing the power of the solidification energy increases the speed at which the energy can be traversed. linear solidification device 88 in the direction of the x-axis, and therefore, the speed of an object construction process

La segunda diferencia entre los dispositivos de energía de solidificación 88 de las FIG. 5C y 5D es la inclusión de los prismas 321 a y 321 b en la FIG. 5D. El dispositivo de energía de solidificación 88 de la FIG. 5D está destinado a combinar la energía de solidificación de ambas fuentes 90a y 90b en un solo haz para su administración al material solidificable. El haz individual preferiblemente tiene una potencia que es al menos 1.5 veces, preferiblemente al menos 1.7 veces, y más preferiblemente al menos 1.95 veces la potencia promedio de las fuentes de energía de solidificación individuales 90a y 90b. Cada fuente de energía de solidificación 90a y 90b transmite su energía de solidificación respectiva a un prisma 321a y 321b respectivo. Los prismas 321a y 321b reciben energía de solidificación incidente en un primer ángulo y desvían la energía para producir haces de energía de solidificación transmitidos en un segundo ángulo (diferente) que permite que los haces individuales se combinen en un único haz. Se cree que los haces individuales se combinan por delante de la lente cilíndrica 322, después de lo cual la energía de solidificación es recibida por el deflector de energía giratorio 92 y finalmente se transmite al material solidificable de la misma manera descrita previamente con respecto a la FIG. 5C.The second difference between solidification energy devices 88 of FIG. 5C and 5D is the inclusion of prisms 321 a and 321 b in FIG. 5 D. The solidification energy device 88 of FIG. 5D is intended to combine the solidification energy of both sources 90a and 90b in a single beam for administration to the solidifiable material. The individual beam preferably has a power that is at least 1.5 times, preferably at least 1.7 times, and more preferably at least 1.95 times the average power of the individual solidification energy sources 90a and 90b. Each solidification energy source 90a and 90b transmits its respective solidification energy to a respective prism 321a and 321b. Prisms 321a and 321b receive incident solidification energy at a first angle and divert energy to produce beams of solidification energy transmitted at a second (different) angle that allows individual beams to combine into a single beam. It is believed that the individual beams are combined in front of the cylindrical lens 322, after which the solidification energy is received by the rotating energy deflector 92 and finally transmitted to the solidifiable material in the same manner previously described with respect to the FIG. 5C.

Tal como se ha mencionado anteriormente, el dispositivo de solidificación lineal 88 de las FIG. 5C y 5D también incluye un sensor de energía de solidificación 324, que puede ser un sensor óptico. Los sensores ópticos adecuados incluyen fotodiodos. Un ejemplo de fotodiodo que se puede utilizar es un fotodiodo de 404 nm y 500 mW suministrado por Opnext con el número de pieza HL40023MG.As mentioned above, the linear solidification device 88 of FIG. 5C and 5D also includes a solidification energy sensor 324, which can be an optical sensor. Suitable optical sensors include photodiodes. An example of a photodiode that can be used is a 404 nm and 500 mW photodiode supplied by Opnext with part number HL40023MG.

El sensor de energía de solidificación 324 genera una señal al recibir la energía de solidificación. El espejo 332 está provisto y está en comunicación óptica con el deflector de energía giratorio 92 de modo que cuando cada faceta del deflector de energía giratorio 92 recibe energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación 90 mientras está en una posición rotacional particular (o intervalo de posiciones) en el plano yz, y la energía se definirá hacia el espejo 332 (tal como se muestra en las líneas punteadas). De forma similar, cuando el dispositivo de escaneo utilizado en el dispositivo de solidificación lineal 88 es un microespejo de escaneado lineal, un ángulo de inclinación o intervalo de ángulos de inclinación particulares provocará que la energía de solidificación recibida se desvíe hacia el espejo 332. La energía de solidificación se refleja entonces fuera del espejo 332 a lo largo de una trayectoria que es sustancialmente paralela al eje de escaneo (eje y) entre la primera lente F-Theta 328 y la segunda lente F-Theta 330 al sensor 324. El sensor 324 puede estar conectado operativamente a un ordenador al cual transmitirá la señal generada al recibir la energía de solidificación. La señal puede almacenarse como datos y/o utilizarse en programas asociados con un controlador de fuente de energía de solidificación (que no se muestra). Un ejemplo de un método de sincronización de escaneo de línea que utiliza la señal del sensor generado se describe a continuación.The solidification energy sensor 324 generates a signal upon receipt of the solidification energy. The mirror 332 is provided and is in optical communication with the rotating energy deflector 92 so that when each facet of the rotating energy deflector 92 receives solidification energy from the solidification energy source 90 while in a particular rotational position (or range of positions) in the yz plane, and the energy will be defined towards the mirror 332 (as shown in the dotted lines). Similarly, when the scanning device used in the linear solidification device 88 is a linear scanning micro mirror, an inclination angle or range of particular inclination angles will cause the received solidification energy to be diverted to the mirror 332. Solidification energy is then reflected outside the mirror 332 along a path that is substantially parallel to the scan axis (y axis) between the first F-Theta lens 328 and the second F-Theta lens 330 to the sensor 324. The sensor 324 may be operatively connected to a computer to which it will transmit the signal generated upon receiving solidification energy. The signal can be stored as data and / or used in programs associated with a solidification power source controller (not shown). An example of a line scan synchronization method that uses the generated sensor signal is described below.

En algunos ejemplos, el sensor 324 se utiliza para determinar el comienzo de una operación de escaneo de línea a lo largo de la dirección del eje de escaneo (eje y). Sin embargo, en ciertos casos que utilizan las fuentes de energía de solidificación descritas en el presente documento, la intensidad de la energía de solidificación transmitida por la fuente de energía de solidificación 90 puede ser mayor que la deseada,In some examples, sensor 324 is used to determine the beginning of a line scan operation along the direction of the scan axis (y axis). However, in certain cases using the solidification energy sources described herein, the intensity of the solidification energy transmitted by the solidification energy source 90 may be greater than desired,

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reduciendo así la sensibilidad del sensor 324 debido, al menos en parte, a la presencia de luz dispersa y luz ambiental. Como resultado, en algunas implementaciones se proporciona un filtro 326 entre el sensor 324 y el espejo 332 a lo largo de la trayectoria de desplazamiento de la energía de solidificación desde el espejo 332 al sensor 324. El filtro 326 preferiblemente reduce la intensidad de la radiación electromagnética recibida por el sensor 324 sin alterar apreciablemente su longitud o longitudes de onda. Por lo tanto, en un ejemplo, el filtro 326 es un filtro de densidad neutra. Uno de dichos filtros de densidad neutra adecuados es un filtro de densidad neutra 16x suministrado por Samy's Camera de Los Angeles, California, con el número de pieza HDVND58. En algunas implementaciones, el sensor 324 se utiliza para sincronizar un temporizador que sirve como referencia para operaciones de escaneo lineal. En tales casos, la exposición del sensor 324 a luz dispersa o ambiental puede causar errores de sincronización. Por lo tanto, el filtro 326 está configurado preferiblemente para asegurar que el sensor 324 solo reciba energía de solidificación directa de la fuente de energía de solidificación 90.thus reducing the sensitivity of the sensor 324 due, at least in part, to the presence of scattered light and ambient light. As a result, in some implementations a filter 326 is provided between the sensor 324 and the mirror 332 along the solidification energy travel path from the mirror 332 to the sensor 324. The filter 326 preferably reduces the radiation intensity. electromagnetic received by sensor 324 without appreciably altering its wavelength or length. Therefore, in one example, filter 326 is a neutral density filter. One such suitable neutral density filter is a 16x neutral density filter supplied by Samy's Camera of Los Angeles, California, with part number HDVND58. In some implementations, sensor 324 is used to synchronize a timer that serves as a reference for linear scanning operations. In such cases, exposure of sensor 324 to scattered or ambient light may cause synchronization errors. Therefore, filter 326 is preferably configured to ensure that sensor 324 only receives direct solidification energy from solidification energy source 90.

Con referencia de nuevo a la FIG. 16(b), en ciertas implementaciones, el dispositivo de solidificación lineal 88 está posicionado dentro de la envolvente de construcción 342 de manera que el espejo 332 está situado inmediatamente próximo al límite de envolvente de construcción del eje de escaneo 344. En tales implementaciones, la recepción de energía de solidificación por el sensor 324 (FIG. 5C) indica que una operación de escaneo de línea puede comenzar inmediatamente después porque si la fuente de energía de solidificación 90 permanece activada y si el deflector de energía rotacional 92 continúa girando, la energía de solidificación será transmitida al material solidificable en el límite 344 de envolvente de construcción del eje de escaneo inmediatamente después de que se transmita al espejo 332. Por lo tanto, el sensor 324 puede utilizarse para indicar el comienzo de una operación de escaneo de línea para cada faceta 94(a)-94(f). Tal como se ha mencionado anteriormente, cuando la fuente de energía de solidificación 90 permanece activada mientras el deflector de energía giratorio 92 completa una sola revolución, se completarán varias operaciones de escaneo lineal en la dirección del eje de escaneo que es igual al número de las facetas 94(a)-(f) del deflector de energía giratorio 92.With reference again to FIG. 16 (b), in certain implementations, the linear solidification device 88 is positioned within the construction envelope 342 so that the mirror 332 is located immediately close to the construction envelope limit of the scan axis 344. In such implementations, solidification energy reception by sensor 324 (FIG. 5C) indicates that a line scan operation can begin immediately afterwards because if solidification energy source 90 remains activated and if rotational energy deflector 92 continues to rotate, the Solidification energy will be transmitted to the solidifiable material at the boundary 344 of the scan shaft construction envelope immediately after it is transmitted to the mirror 332. Therefore, the sensor 324 can be used to indicate the start of a line scan operation. for each facet 94 (a) -94 (f). As mentioned above, when the solidification energy source 90 remains activated while the rotating energy baffle 92 completes a single revolution, several linear scanning operations will be completed in the direction of the scanning axis that is equal to the number of the facets 94 (a) - (f) of the rotating energy deflector 92.

En aquellos casos en los que el sensor 324 se utiliza para indicar el comienzo de una operación de escaneo de línea, resulta útil activar brevemente la fuente de energía de solidificación 90 en un momento específico en que la energía de solidificación transmitida será recibida por el espejo 332. La breve activación de la fuente de energía de solidificación puede coordinarse o sincronizarse con una señal de activación enviada al dispositivo de escaneo utilizado en el dispositivo de solidificación lineal 88. Por ejemplo, y tal como se ha mencionado anteriormente, en ciertos casos, el motor 118 recibe energía de un impulso de frecuencia constante, cuyo tiempo corresponde a una posición de rotación fija para la faceta particular 94 (a) - (f) que está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación 90. Por lo tanto, a través de un proceso de prueba y error, se puede determinar un tiempo de retardo entre el borde anterior o posterior de los impulsos del motor y la recepción de energía de solidificación por parte del sensor 324. Más específicamente, la fuente de energía de solidificación 90 se puede activar selectivamente varias veces con relación al borde delantero o posterior del impulso para determinar qué tiempo de retardo resulta en la generación de una señal de sensor de energía de solidificación por el sensor 324. En una forma de realización preferente, la fuente de energía de solidificación 90 se activa en o dentro de un tiempo específico siguiendo el borde posterior del impulso de energía utilizado para activar el motor 118.In those cases where the sensor 324 is used to indicate the beginning of a line scan operation, it is useful to briefly activate the solidification energy source 90 at a specific time when the transmitted solidification energy will be received by the mirror 332. The brief activation of the solidification energy source can be coordinated or synchronized with an activation signal sent to the scanning device used in the linear solidification device 88. For example, and as mentioned above, in certain cases, the motor 118 receives energy from a constant frequency pulse, whose time corresponds to a fixed rotation position for the particular facet 94 (a) - (f) which is in optical communication with the solidification energy source 90. Therefore Through a trial and error process, a delay time between the leading or trailing edge of the impulses can be determined of the motor and the reception of solidification energy by the sensor 324. More specifically, the solidification energy source 90 can be selectively activated several times relative to the leading or trailing edge of the pulse to determine what delay time results in the generation of a solidification energy sensor signal by sensor 324. In a preferred embodiment, solidification energy source 90 is activated at or within a specific time following the trailing edge of the energy pulse used to activate the motor 118.

En algunos ejemplos, es preferible ajustar o calibrar dinámicamente el tiempo de los impulsos de energía de sincronización. De acuerdo con tales ejemplos, los impulsos de energía de sincronización se activan en un tiempo dinámicamente calibrado con respecto a un reloj de microprocesador interno (es decir, en el microcontrolador) sin vincular los impulsos de energía de sincronización a los impulsos de accionamiento enviados al motor 118 para girar el deflector de energía giratorio 92. Una implementación de la calibración dinámica de la temporización de pulsos de energía de sincronización es la siguiente: cuando el motor del deflector de energía giratorio 118 se activa por primera vez durante un proceso de construcción de piezas, uno o más impulsos de sincronización de prueba son realizados por un residente del programa en el microcontrolador que activa la fuente de energía de solidificación 90 en uno o más tiempos de prueba con respecto al reloj del microprocesador. El tiempo de prueba inicial se seleccionará basándose en un tiempo de retardo relativo a los impulsos de accionamiento enviados al motor 118 que se cree que hace que la energía de solidificación transmitida golpee el sensor 324. Los tiempos de prueba se ajustan progresivamente hasta que se completa la calibración dinámica de los impulsos de energía de sincronización. El programa residente en el microcontrolador compara el tiempo que el microcontrolador envía una señal de salida para activar la fuente de energía de solidificación 90 hasta el momento en que el sensor 324 indica que se ha recibido energía de solidificación. El programa ajusta la temporización de la señal de salida (relativa al reloj de la CPU) enviada a la fuente de energía de solidificación 90 tan pronto como resulta posible, lo que da como resultado la transmisión de una señal desde el sensor de sincronización 324, ya que este tiempo indica que la energía de solidificación ha sido transmitida lo más cerca posible del tiempo en que la energía de solidificación entra en contacto con el sensor 324. A continuación, el tiempo final de los impulsos de energía de sincronización determinados por este proceso de ajuste se guarda y se utiliza en las operaciones de sincronización posteriores. Tal como se ha indicado previamente, el tiempo de los impulsos se define con relación a los ciclos de un reloj de CPU en el microprocesador para garantizar que sean repetibles. En algunos casos, la utilización de este proceso de ajuste dinámico para llegar a la sincronización del impulso de energía de sincronización es más precisa queIn some examples, it is preferable to dynamically adjust or calibrate the timing of the synchronization energy pulses. According to such examples, the synchronization energy pulses are activated in a dynamically calibrated time with respect to an internal microprocessor clock (ie, in the microcontroller) without linking the synchronization energy pulses to the drive pulses sent to the motor 118 for rotating the rotating energy deflector 92. An implementation of the dynamic calibration of the synchronization energy pulse timing is as follows: when the motor of the rotating energy deflector 118 is first activated during a construction process of pieces, one or more test synchronization pulses are performed by a program resident in the microcontroller that activates the solidification power source 90 in one or more test times with respect to the microprocessor clock. The initial test time will be selected based on a delay time relative to the drive pulses sent to the motor 118 which is believed to cause the transmitted solidification energy to hit the sensor 324. The test times are adjusted progressively until it is completed. Dynamic calibration of synchronization energy pulses. The program resident in the microcontroller compares the time that the microcontroller sends an output signal to activate the solidification energy source 90 until the moment when the sensor 324 indicates that solidification energy has been received. The program adjusts the timing of the output signal (relative to the CPU clock) sent to the solidification power source 90 as soon as possible, which results in the transmission of a signal from the synchronization sensor 324, since this time indicates that the solidification energy has been transmitted as close as possible to the time in which the solidification energy comes into contact with the sensor 324. Next, the final time of the synchronization energy pulses determined by this process setting is saved and used in subsequent synchronization operations. As previously indicated, the pulse time is defined in relation to the cycles of a CPU clock in the microprocessor to ensure that they are repeatable. In some cases, the use of this dynamic adjustment process to reach synchronization of the synchronization energy pulse is more accurate than

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sincronizar los impulsos de energía de sincronización basados en un tiempo fijo relativo a los impulsos del motor 118, incluyendo porque en ciertos casos la relación entre los impulsos del motor 118 y la posición rotacional del deflector de energía giratorio 92 pueden fluctuar o variar a pesar del hecho de que el deflector de energía giratorio 92 gira a una frecuencia sustancialmente constante.synchronize the synchronization energy pulses based on a fixed time relative to the pulses of the motor 118, including because in certain cases the relationship between the pulses of the motor 118 and the rotational position of the rotating energy deflector 92 may fluctuate or vary despite the fact that the rotating energy deflector 92 rotates at a substantially constant frequency.

La activación de la fuente de energía de solidificación 90 con relación a los impulsos enviados al motor 118 de acuerdo con un ejemplo se representa en la FIG. 24. La forma de onda 1100 representa la señal de salida del microcontrolador enviada al motor 118 para girar el espejo 92. La forma de onda 1102 representa la señal de salida del microcontrolador enviada a la fuente de energía de solidificación 90 para alternar la fuente de energía de solidificación del estado de activación. Los bordes ascendentes de cada ciclo indican que la fuente de energía de solidificación está activada. Los bordes que caen indican que está desactivado. El diferencial de tiempo entre cada borde descendente de la forma de onda de impulso del motor 1100 y el borde ascendente de la forma de onda de la señal de activación de la fuente de energía de solidificación 1102 se representa como A1. En formas de realización preferentes, A1 se mantiene a un valor sustancialmente constante de pulso a pulso del motor 118 para asegurar mejor que la relación entre la posición rotacional de cada faceta 94a-f (FIG. 5B) y la activación de un impulso de sincronización de la energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación 90 es sustancialmente constante. Sin embargo, en otros ejemplos, A1 es un tiempo de prueba inicial que solo se utiliza como punto de partida para calibrar dinámicamente la temporización de los impulsos de energía de sincronización enviados por la fuente 90 con respecto a un reloj de la CPU del microcontrolador. En dichos ejemplos, una vez que se determina el tiempo dinámicamente calibrado, se utiliza para impulsos de energía de sincronización posteriores en cuyo punto el sistema ya no utiliza la temporización de los impulsos de accionamiento del motor 118 para determinar cuándo enviar los impulsos de sincronización de la energía de solidificación.The activation of the solidification energy source 90 in relation to the pulses sent to the motor 118 according to an example is shown in FIG. 24. Waveform 1100 represents the output signal of the microcontroller sent to the motor 118 to rotate the mirror 92. Waveform 1102 represents the output signal of the microcontroller sent to the solidification power source 90 to toggle the source of solidification energy of the activation state. The rising edges of each cycle indicate that the solidification energy source is activated. Falling edges indicate that it is disabled. The time differential between each falling edge of the impulse waveform of the motor 1100 and the rising edge of the waveform of the solidification energy source activation signal 1102 is represented as A1. In preferred embodiments, A1 is maintained at a substantially constant pulse-by-pulse value of motor 118 to better ensure that the relationship between the rotational position of each facet 94a-f (FIG. 5B) and the activation of a synchronization pulse of the solidification energy of the solidification energy source 90 is substantially constant. However, in other examples, A1 is an initial test time that is only used as a starting point to dynamically calibrate the timing of the synchronization energy pulses sent by the source 90 with respect to a clock of the microcontroller CPU. In these examples, once the dynamically calibrated time is determined, it is used for subsequent synchronization energy pulses at which point the system no longer uses the timing of the motor drive pulses 118 to determine when to send the synchronization pulses of solidification energy.

En algunos casos, el sensor 324 puede ser innecesario porque un tiempo de retardo especificado con respecto a los impulsos de activación que el motor de accionamiento 118 indicará de manera fiable cuando está a punto de comenzar una operación de escaneo de línea (suponiendo que la fuente de energía de solidificación 90 permanezca activada). Sin embargo, en algunos ejemplos, los impulsos no se pueden utilizar para indicar de manera fiable cuándo está a punto de comenzar una operación de escaneo de línea dentro del grado de precisión deseado. Por ejemplo, las facetas 94(a) a 94(f) del deflector de energía giratorio 92 pueden no ser perfecta o consistentemente planas. En ese caso, la posición del eje de escaneo (y) de la energía de solidificación puede no correlacionarse bien con la posición rotacional del deflector de energía giratorio 92 o la forma de onda de impulso 1100 (FIG. 24) del motor giratorio 118. Además, el calor generado por la fuente de energía de solidificación 90 puede provocar ligeras variaciones en la trayectoria de la energía de solidificación hacia el material solidificable y el ángulo de incidencia al que golpea el material solidificable. Por lo tanto, el sensor 324 ayuda a determinar mejor el momento en que puede comenzar una operación de escaneo de línea (o está a punto de comenzar si la fuente de energía de solidificación 90 permanece activada). Esto es particularmente útil cuando los datos de objeto se almacenan como valores de tiempo porque los valores de tiempo pueden correlacionarse de forma fiable con posiciones específicas a lo largo de la dirección del eje de escaneo con respecto al límite del eje de escaneo 344 de la envolvente de construcción 342 (FIG. 16(b)). En algunos ejemplos, un temporizador se pone a cero cuando el sensor 324 genera una señal de sincronización, y los datos del objeto se especifican como valores de tiempo en los que el estado de activación de la fuente de energía de solidificación 90 se cambia con respecto al valor de tiempo cero.In some cases, sensor 324 may be unnecessary because a specified delay time with respect to the activation pulses that drive motor 118 will reliably indicate when a line scan operation is about to begin (assuming the source of solidification energy 90 remain activated). However, in some examples, the pulses cannot be used to reliably indicate when a line scan operation is about to begin within the desired degree of accuracy. For example, facets 94 (a) to 94 (f) of the rotating energy deflector 92 may not be perfectly or consistently flat. In that case, the position of the scanning axis (y) of the solidification energy may not correlate well with the rotational position of the rotating energy deflector 92 or the impulse waveform 1100 (FIG. 24) of the rotating motor 118. In addition, the heat generated by the solidification energy source 90 can cause slight variations in the solidification energy path towards the solidifiable material and the angle of incidence at which the solidifiable material strikes. Therefore, the sensor 324 helps to better determine the time at which a line scan operation can begin (or is about to begin if the solidification power source 90 remains activated). This is particularly useful when object data is stored as time values because time values can be reliably correlated with specific positions along the direction of the scan axis with respect to the limit of the scan axis 344 of the envelope of construction 342 (FIG. 16 (b)). In some examples, a timer is reset when the sensor 324 generates a synchronization signal, and the object data is specified as time values in which the activation state of the solidification energy source 90 is changed with respect to to zero time value.

Con referencia de nuevo a la FIG. 24, en algunos ejemplos, el temporizador se pone a cero (inicializado) cuando el sensor 324 primero indica que ha recibido energía de solidificación. La forma de onda 1104 representa señales generadas por el sensor 324 y transmitidas al microcontrolador. En algunos ejemplos, el temporizador se inicializa a cero en el borde ascendente de la señal del sensor recibida por el microcontrolador. Para el primer impulso de señal del sensor en la FIG. 24, el borde ascendente se identifica como 1104a. El filtro 326 (FIG. 3) está destinado a eliminar la luz ambiental u otras fuentes de luz distintas de la energía de solidificación reflejada por el deflector de energía giratorio 92. De lo contrario, el microcontrolador puede inicializar prematuramente la CPU, haciendo que el microcontrolador comience prematuramente a aplicar energía de solidificación para solidificar el material solidificable. En algunos ejemplos, el filtro 326 se selecciona y/o se ajusta para asegurar que el sensor 324 genere una señal de salida durante un período de tiempo que no sea mayor que el tiempo requerido para que la luz reflejada del deflector de energía giratorio 92 atraviese la longitud de detección del sensor 324 cuando el deflector de energía giratorio 92 está girando a su frecuencia de rotación operativa. Por ejemplo, si la longitud de detección del sensor 324 es 2 mm, la distancia de envolvente de construcción en la dirección del eje de escaneo (y) es de nueve (9) pulgadas (228,6 mm) y la frecuencia de rotación y el número de facetas del deflector de energía giratorio 92 produce una velocidad de escaneo de 2000 líneas/segundo, el tiempo requerido para que la energía de solidificación atraviese la longitud de detección del sensor será de 2 mm /((2000 líneas/segundo) (228.6 mm)) o 4.4 microsegundos. Por lo tanto, antes de realizar un proceso de creación de objeto, el sensor 324 puede estar expuesto a la energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación 90 y el deflector de energía giratorio 92. Las señales de salida generadas por el sensor 324 se pueden observar en un osciloscopio para determinar si el tiempo requerido para que la energía de solidificación atraviese el sensor 324 es de 4.4 microsegundos. Si no es así, el filtro 326 puede ajustarse o reemplazarse hasta que se observe el tiempo de detección correcto.With reference again to FIG. 24, in some examples, the timer is reset (initialized) when the sensor 324 first indicates that it has received solidification energy. Waveform 1104 represents signals generated by sensor 324 and transmitted to the microcontroller. In some examples, the timer is initialized to zero at the rising edge of the sensor signal received by the microcontroller. For the first sensor signal pulse in FIG. 24, the rising edge is identified as 1104a. The filter 326 (FIG. 3) is intended to eliminate ambient light or other light sources other than solidification energy reflected by the rotating energy deflector 92. Otherwise, the microcontroller may prematurely initialize the CPU, causing the Microcontroller begin prematurely to apply solidification energy to solidify the solidifiable material. In some examples, the filter 326 is selected and / or adjusted to ensure that the sensor 324 generates an output signal for a period of time that is not longer than the time required for the reflected light of the rotating energy deflector 92 to pass through the detection length of the sensor 324 when the rotating energy deflector 92 is rotating at its operating rotation frequency. For example, if the detection length of the sensor 324 is 2 mm, the construction envelope distance in the direction of the scan axis (y) is nine (9) inches (228.6 mm) and the rotation frequency and the number of facets of the rotating energy deflector 92 produces a scanning speed of 2000 lines / second, the time required for the solidification energy to cross the sensor detection length will be 2 mm / ((2000 lines / second) ( 228.6 mm)) or 4.4 microseconds. Therefore, before performing an object creation process, the sensor 324 may be exposed to the solidification energy of the solidification energy source 90 and the rotating energy deflector 92. The output signals generated by the sensor 324 they can be observed in an oscilloscope to determine if the time required for solidification energy to pass through sensor 324 is 4.4 microseconds. If not, filter 326 can be adjusted or replaced until the correct detection time is observed.

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Tal como se ha indicado previamente, se proporciona material solidificable como por ejemplo una resina fotoendurecible bajo un sustrato 68 sustancialmente rígido o semirrígido para recibir la energía de solidificación transmitida a través del sustrato 68. El sustrato de solidificación 68 es generalmente rígido o semirrígido y sustancialmente permeable a la energía suministrada por el dispositivo de solidificación lineal 88. En algunos ejemplos, se prefiere que la energía del dispositivo de solidificación lineal 88 pase a través del sustrato de solidificación 68 sin una disminución significativa en la energía transmitida ni una alteración significativa del espectro de energía transmitida al material de solidificación en relación con el espectro que incide en la superficie de la parte superior del sustrato de solidificación 68. En el caso en que la energía de la fuente de energía de solidificación 90 es ligera (incluyendo luz no visible tal como luz UV), el sustrato de solidificación 68 es preferiblemente sustancialmente translúcido a la(s) longitud(es) de onda de luz suministrada por la fuente de energía de solidificación (90).As previously indicated, solidifiable material is provided, such as a photo-curing resin under a substantially rigid or semi-rigid substrate 68 to receive the solidification energy transmitted through the substrate 68. The solidification substrate 68 is generally rigid or semi-rigid and substantially permeable to the energy supplied by the linear solidification device 88. In some examples, it is preferred that the energy of the linear solidification device 88 pass through the solidification substrate 68 without a significant decrease in transmitted energy or a significant spectrum alteration of energy transmitted to the solidification material in relation to the spectrum that affects the surface of the upper part of the solidification substrate 68. In the case where the energy of the solidification energy source 90 is light (including non-visible light such as UV light), the subtracted Solidification to 68 is preferably substantially translucent to the wavelength (s) of light supplied by the solidification energy source (90).

Un ejemplo de un sustrato de solidificación 68 rígido o semirrígido es un vidrio flotante translúcido. Otro ejemplo es un plástico translúcido. Se puede utilizar una variedad de diferentes vidrios flotantes y plásticos. Ejemplos de plásticos que se pueden utilizar incluyen plásticos acrílicos transparentes suministrados por Evonik con el nombre de Acrylite®. El término "translúcido" pretende indicar que el sustrato 68 es capaz de transmitir las longitudes de onda de luz (incluida la luz no visible tal como luz UV) necesaria para solidificar el material solidificable y que la intensidad de tales longitudes de onda no se altera significativamente cuando la luz pasa a través del sustrato 68. En el caso de los fotopolímeros, habitualmente se proporciona un fotoiniciador para iniciar el proceso de polimerización/reticulación. Los fotoiniciadores tendrán un espectro de absorción basado en su concentración en el fotopolímero. Dicho espectro corresponde a las longitudes de onda que deben atravesar el sustrato de solidificación 68 y que deben ser absorbidas por el fotoiniciador para iniciar la solidificación. En un ejemplo en que la fuente de energía de solidificación 90 es un diodo de luz láser azul, se pueden utilizar preferiblemente los fotoiniciadores Irgacure 819 e Irgacure 714.An example of a rigid or semi-rigid solidification substrate 68 is a translucent floating glass. Another example is a translucent plastic. A variety of different floating and plastic glasses can be used. Examples of plastics that can be used include transparent acrylic plastics supplied by Evonik under the name of Acrylite®. The term "translucent" is intended to indicate that the substrate 68 is capable of transmitting the wavelengths of light (including non-visible light such as UV light) necessary to solidify the solidifiable material and that the intensity of such wavelengths is not altered significantly when the light passes through the substrate 68. In the case of photopolymers, a photoinitiator is usually provided to initiate the polymerization / crosslinking process. The photoinitiators will have an absorption spectrum based on their concentration in the photopolymer. Said spectrum corresponds to the wavelengths that must pass through the solidification substrate 68 and that must be absorbed by the photoinitiator to initiate solidification. In an example where the solidification energy source 90 is a blue laser light diode, the Irgacure 819 and Irgacure 714 photoinitiators can preferably be used.

A medida que se le suministra energía de solidificación, la superficie expuesta del material solidificable se solidificará de acuerdo con un patrón generalmente y preferiblemente sustancialmente lineal en la dirección del ancho (eje y), creando una región delgada lineal de material que se adhiere al sustrato de solidificación 68. Tal como se ha indicado anteriormente, el movimiento descendente de la plataforma de construcción 43 (FIG. 1 y 2) puede provocar que el objeto se rompa o se distorsione si permanece adherido al sustrato de solidificación 68. En algunos ejemplos, la superficie del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 que contacta con el material solidificable se recubre con un material utilizado para reducir la adhesión del material solidificado al sustrato 68. Los agentes reductores de la adhesión adecuados incluyen recubrimientos de Teflon®. También se pueden utilizar revestimientos antiadherentes como por ejemplo nanorecubrimientos.As solidification energy is supplied to it, the exposed surface of the solidifiable material will solidify according to a generally and preferably substantially linear pattern in the width direction (y-axis), creating a thin linear region of material that adheres to the substrate. of solidification 68. As indicated above, the downward movement of construction platform 43 (FIG. 1 and 2) can cause the object to break or distort if it remains adhered to solidification substrate 68. In some examples, The surface of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 that contacts the solidifiable material is coated with a material used to reduce the adhesion of the solidified material to the substrate 68. Suitable adhesion reducing agents include Teflon® coatings. Non-stick coatings such as nanorecovers can also be used.

Para minimizar la probabilidad de distorsión de la pieza debida al material solidificado adherido, en algunos ejemplos, el material solidificado se desprende periódicamente del conjunto de sustrato de solidificación 62. De acuerdo con dichos ejemplos, cuando la fuente de energía de solidificación (que puede estar configurada como cualquier dispositivo de solidificación lineal, como por ejemplo una matriz de LED 308 (FIG. 17) o dispositivo de solidificación lineal 88 (FIG. 3-5C)) se mueve en la dirección del eje x, se activa selectivamente para solidificar una sección sustancialmente lineal del material solidificable que se extiende a lo largo de la dirección del eje de escaneo (y). Además, a medida que la fuente de energía de solidificación 90 se mueve en la dirección del eje x, el conjunto de sustrato de solidificación 62 se despega de una sección solidificada de material solidificable. La sección solidificada desprendida de material solidificable incluye la sección sustancialmente lineal del material solidificable que se solidifica mediante la fuente de energía de solidificación. En algunos ejemplos, el material solidificado se desprende del sustrato de solidificación 68. En otros casos, el material solidificado se desprende de una película situada entre el sustrato de solidificación 68 y el material solidificable.To minimize the probability of distortion of the part due to the bonded solidified material, in some examples, the solidified material is periodically detached from the solidification substrate assembly 62. According to said examples, when the solidification energy source (which may be configured as any linear solidification device, such as an LED array 308 (FIG. 17) or linear solidification device 88 (FIG. 3-5C)) moves in the direction of the x-axis, is selectively activated to solidify a substantially linear section of the solidifiable material that extends along the direction of the scan axis (y). In addition, as the solidification energy source 90 moves in the direction of the x-axis, the solidification substrate assembly 62 is detached from a solidified section of solidifiable material. The solidified section detached from solidifiable material includes the substantially linear section of solidifiable material that is solidified by the solidification energy source. In some examples, the solidified material is released from the solidification substrate 68. In other cases, the solidified material is released from a film located between the solidification substrate 68 and the solidifiable material.

En algunos ejemplos, esta operación de pelado comprende balancear el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 con respecto al objeto tridimensional parcialmente construido. En la forma de realización de las FIG. 3-4 el sustrato de solidificación 68 está curvado a lo largo de su longitud (es decir, cuando se visualiza a lo largo de la dirección del eje y, el sustrato de solidificación 68 tiene una ligera curvatura en la dirección del eje x). En algunos ejemplos, la longitud del sustrato de solidificación 68 es sustancialmente paralela a la dirección de desplazamiento del dispositivo de solidificación lineal 88. Un perfil curvado a modo de ejemplo del sustrato de solidificación 68 se representa en la FIG. 6, que representa el conjunto de sustrato de solidificación 62 en una posición mecida. En la forma de realización de las FIG. 3-4, el sustrato de solidificación 68 está dispuesto en un marco oscilante 66. El marco oscilante 66 incluye un primer y un segundo lado del marco oscilante 70a y 70b que están separados a lo largo de la dirección del ancho (eje y) del conjunto de sustrato de solidificación 62. Los lados primero y segundo 70a y 70b del marco oscilante tienen cada uno superficies de enganche de marco estacionarios 72a y 72b que preferiblemente también están curvadas a lo largo de sus longitudes (dirección del eje x).In some examples, this stripping operation comprises balancing the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 with respect to the partially constructed three-dimensional object. In the embodiment of FIG. 3-4 solidification substrate 68 is curved along its length (that is, when viewed along the y-axis direction, solidification substrate 68 has a slight curvature in the x-axis direction). In some examples, the length of solidification substrate 68 is substantially parallel to the direction of travel of linear solidification device 88. An exemplary curved profile of solidification substrate 68 is shown in FIG. 6, which represents the solidification substrate assembly 62 in a rocked position. In the embodiment of FIG. 3-4, the solidification substrate 68 is arranged in an oscillating frame 66. The oscillating frame 66 includes a first and a second side of the oscillating frame 70a and 70b which are separated along the width (y axis) direction of the solidification substrate assembly 62. The first and second sides 70a and 70b of the oscillating frame each have stationary frame engagement surfaces 72a and 72b that are preferably also curved along their lengths (x-axis direction).

Tal como se muestra en las FIG. 3 y 4, el marco estacionario 64 incluye una primera y una segunda superficies de acoplamiento de marco oscilante 74a y 74b que se acoplan a las superficies de acoplamiento del marco estacionario 72a y 72b del marco oscilante 66. En una forma de realización ejemplar, el radio deAs shown in FIG. 3 and 4, the stationary frame 64 includes a first and a second oscillating frame coupling surfaces 74a and 74b that engage the coupling surfaces of the stationary frame 72a and 72b of the oscillating frame 66. In an exemplary embodiment, the radio of

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curvatura del sustrato de solidificación 68 y el radio de curvatura de cada superficie de acoplamiento de marco estacionario 72a y 72b son sustancialmente iguales. En otro ejemplo, las superficies orientadas hacia arriba de los lados primero y segundo 70a y 70b del marco oscilante son curvas y pueden tener un radio de curvatura sustancialmente igual que el del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. El acoplamiento de las superficies de acoplamiento del marco estacionario 72a/72b con las superficies de acoplamiento del marco oscilante 74a y 74b permite que el marco oscilante 66 se balancee con respecto al marco estacionario 64 a medida que los seguidores de leva 106a y 106b atraviesan la longitud del primer y segundo lados de marco oscilante 70a y 70b.curvature of the solidification substrate 68 and the radius of curvature of each stationary frame coupling surface 72a and 72b are substantially equal. In another example, the upwardly oriented surfaces of the first and second sides 70a and 70b of the oscillating frame are curved and can have a radius of curvature substantially the same as that of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. The coupling of the coupling surfaces of the stationary frame 72a / 72b with the engagement surfaces of the oscillating frame 74a and 74b allows the oscillating frame 66 to balance with respect to the stationary frame 64 as the cam followers 106a and 106b cross the length of the first and second sides of swing frame 70a and 70b.

Tal como se ha mencionado anteriormente, los conjuntos de seguidor de leva 104a y 104b convierten el movimiento de las correas de sincronización 86a y 86b en el movimiento lineal del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62. Con referencia a las FIG. 3 y 4, los conjuntos de seguidor de leva 104a y 104b incluyen unos seguidores de leva 106a y 106b, cada uno de los cuales se representa como un par de rodillos. Los seguidores de leva 106a y 106b se acoplan a las superficies superiores de los lados del marco oscilante 70a y 70b a medida que el dispositivo de solidificación lineal 88 se traslada en la dirección del eje x. El acoplamiento de los seguidores de leva 106a y 106b con las superficies superiores de los lados del marco oscilante 70a y 70b aplica una fuerza hacia abajo a los lados 70a y 70b, haciendo que se balanceen. Esto, a su vez, hace que el sustrato de solidificación 68 se balancee, lo que lo despega del material solidificado adherido a él, tal como se aprecia mejor en la FIG. 6 (que también representa el contenedor de material solidificable 48 que no se muestra en las FIG. 3-4). Debe observarse que en los sistemas de fabricación de objetos tridimensionales que utilizan generadores de patrones que proyectan simultáneamente energía de solidificación en ambas direcciones de envolvente de construcción (x e y), generalmente no es deseable tener ninguna curvatura en un sustrato de solidificación, ya que dicha curvatura puede dar como resultado una distorsión de imagen. Sin embargo, en algunos de los procesos de solidificación lineal descritos en el presente documento, dicha distorsión de la imagen se minimiza o se elimina porque la energía de solidificación incide a lo largo de una trayectoria lineal sustancialmente plana de pequeño espesor. Por ejemplo, mientras el sustrato de solidificación 68 se atraviesa en la dirección del ancho (eje y) en una ubicación particular a lo largo de su longitud (eje x), es sustancialmente plano.As mentioned above, cam follower assemblies 104a and 104b convert the movement of the timing belts 86a and 86b into the linear motion of the linear solidification device 88 in the direction of the length (x axis) of the assembly of solidification substrate 62. With reference to FIG. 3 and 4, cam follower assemblies 104a and 104b include cam followers 106a and 106b, each of which is represented as a pair of rollers. Cam followers 106a and 106b engage the upper surfaces of the sides of the oscillating frame 70a and 70b as the linear solidification device 88 moves in the direction of the x-axis. The coupling of cam followers 106a and 106b with the upper surfaces of the sides of the oscillating frame 70a and 70b applies a downward force to the sides 70a and 70b, causing them to swing. This, in turn, causes the solidification substrate 68 to balance, which detaches it from the solidified material adhered thereto, as best seen in FIG. 6 (which also represents the solidifiable material container 48 that is not shown in FIG. 3-4). It should be noted that in three-dimensional object manufacturing systems that use pattern generators that simultaneously project solidification energy in both construction envelope directions (x and y), it is generally not desirable to have any curvature in a solidification substrate, since such curvature It can result in image distortion. However, in some of the linear solidification processes described herein, said image distortion is minimized or eliminated because solidification energy strikes along a substantially flat linear path of small thickness. For example, while solidification substrate 68 is traversed in the direction of width (y axis) at a particular location along its length (x axis), it is substantially flat.

Con referencia a las FIG. 7 a 13, se representa una forma de realización alternativa de un aparato para fabricar un dispositivo de solidificación lineal tridimensional. Los números similares se refieren a partes similares en la forma de realización anterior. El aparato incluye un conjunto de sustrato de solidificación 62 y un dispositivo de solidificación lineal 88. El dispositivo de solidificación lineal 88 es un dispositivo de escaneo lineal que incluye los mismos componentes y funciona de la misma manera que la descrita anteriormente con respecto a las FIG. 3-6. Sin embargo, el conjunto de sustrato de solidificación 62 está configurado de manera diferente. En esta forma de realización, el sustrato de solidificación 68 se proporciona como parte de un conjunto de sustrato móvil 212 que se mueve a través del material solidificable en la dirección de longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62 a medida que el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve en la misma dirección. Por el contrario, el sustrato de solidificación 68 permanece estacionario en la forma de realización de las FIG. 3-6. Además, la forma de realización de las FIG. 7-13 incluye un conjunto de película 205. El conjunto de película 205 permanece estacionario a medida que se mueve el sustrato de solidificación 68. El conjunto de película 205 incluye una película 224 (no visible en las FIG. 7 y 8) que se coloca debajo del sustrato de solidificación 68 en la dirección de altura (eje z). El material solidificable está situado debajo de la película 224 y se solidifica en contacto con éste, en lugar de solidificarse directamente en contacto con el sustrato de solidificación 68, como en las FIG. 3-6.With reference to FIG. 7 to 13, an alternative embodiment of an apparatus for manufacturing a three-dimensional linear solidification device is shown. Similar numbers refer to similar parts in the previous embodiment. The apparatus includes a solidification substrate assembly 62 and a linear solidification device 88. The linear solidification device 88 is a linear scanning device that includes the same components and operates in the same manner as described above with respect to FIG. . 3-6. However, the solidification substrate assembly 62 is configured differently. In this embodiment, the solidification substrate 68 is provided as part of a mobile substrate assembly 212 that moves through the solidifiable material in the length direction (x-axis) of the solidification substrate assembly 62 as the linear solidification device 88 moves in the same direction. In contrast, solidification substrate 68 remains stationary in the embodiment of FIG. 3-6. In addition, the embodiment of FIG. 7-13 includes a film assembly 205. The film assembly 205 remains stationary as the solidification substrate 68 moves. The film assembly 205 includes a film 224 (not visible in FIGS. 7 and 8) that is place under solidification substrate 68 in the height direction (z axis). The solidifiable material is located under the film 224 and solidifies in contact with it, instead of solidifying directly in contact with the solidification substrate 68, as in FIG. 3-6.

Igual que en la forma de realización de las FIG. 1-6, en la forma de realización de las FIG. 7-13 puede proporcionarse una máscara de película flexible con una matriz de elementos de formación de imagen transparentes (por ejemplo, LCD o OLED transparente) que puede hacerse transparente u opaca selectivamente en lugar de un dispositivo de escaneo lineal, permitiendo así que la energía de solidificación sea proporcionada selectivamente al material solidificable en la dirección del eje y mientras se suministra continuamente energía de solidificación desde la fuente de energía de solidificación 90 al deflector de energía giratorio 92. En un ejemplo, la película flexible se proporciona en la parte superior del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 y se mueve con éste a medida que el sustrato 68 se mueve a lo largo de la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62.As in the embodiment of FIG. 1-6, in the embodiment of FIG. 7-13 a flexible film mask can be provided with an array of transparent imaging elements (eg, LCD or transparent OLED) that can be made transparent or selectively opaque instead of a linear scanning device, thus allowing energy solidification is selectively provided to the solidifiable material in the direction of the shaft and while solidification energy is continuously supplied from the solidification energy source 90 to the rotating energy deflector 92. In one example, the flexible film is provided at the top of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and moves with it as the substrate 68 moves along the length direction (x axis) of the solidification substrate assembly 62.

Tal como se aprecia mejor en las FIG. 9A-C, el conjunto de película 205 comprende uno o más marcos, que en la forma de realización de las FIG. 9A-9C incluye un marco interior 206 y un marco exterior 220. Tal como se muestra en la FIG. 10 (en la que se retira el soporte 238b), la película 224 tiene una parte central (FIG. 9C) que está dispuesta en el interior del marco interior 206. La película 224 también tiene una parte periférica interior dispuesta entre el borde inferior 238 del marco interior 206 y el borde inferior 236 del marco exterior 220. Una parte periférica exterior de la película 224 está intercalada entre un labio que sobresale hacia afuera 230 formado en el marco interior 206 y una superficie superior 234 formada en el marco exterior 220. La película 224 preferiblemente se estira tensamente y su parte central se coloca debajo del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. Cuando se utiliza durante una operación de construcción de objetos, el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 aplica una fuerza hacia abajoAs best seen in FIG. 9A-C, the film assembly 205 comprises one or more frames, which in the embodiment of FIG. 9A-9C includes an inner frame 206 and an outer frame 220. As shown in FIG. 10 (in which the support 238b is removed), the film 224 has a central part (FIG. 9C) that is arranged inside the inner frame 206. The film 224 also has an inner peripheral part disposed between the lower edge 238 of the inner frame 206 and the bottom edge 236 of the outer frame 220. An outer peripheral part of the film 224 is sandwiched between an outwardly projecting lip 230 formed in the inner frame 206 and an upper surface 234 formed in the outer frame 220. The film 224 preferably stretches tightly and its central part is placed under the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. When used during an object construction operation, the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 applies a downward force

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sobre la película 224 a medida que el sustrato 68 se mueve en la dirección de longitud (eje x), ayudando a planarizar la superficie expuesta del material solidificable.on the film 224 as the substrate 68 moves in the direction of length (x axis), helping to planarize the exposed surface of the solidifiable material.

La película 224 es preferiblemente un homopolímero o copolímero formado a partir de monómeros halogenados etilénicamente insaturados. Los fluoropolímeros son preferentes. Los ejemplos de materiales adecuados para la película protectora 224 incluyen fluoruro de polivinilideno (PVDF), etilenclorotrifl uoroetileno (ECTFE), etilenotetrafluoroetileno (ETFE), politetrafluoroetileno (PTFE), perfluoroalcoxi (PFA) y fluoroalcoxi modificado (un copolímero de tetrafluoroetileno y perfluorometilviniléter, también conocido como MFA). Los ejemplos de materiales de película 224 adecuados incluyen películas de PVDF comercializadas bajo el nombre Kynar® por Arkema, películas ECTFE comercializadas bajo el nombre Halar® por SolvaySolexis, películas ETFE comercializadas bajo el nombre Tefzel por DuPont, películas PFA comercializadas bajo el nombre Teflon® ®> -PFA por DuPont y películas MFA comercializadas bajo el nombre Nowofol. Se prefieren las películas MFA y Teflon®.The film 224 is preferably a homopolymer or copolymer formed from ethylenically unsaturated halogenated monomers. Fluoropolymers are preferred. Examples of suitable materials for the protective film 224 include polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylenecyclootrifl uoroethylene (ECTFE), ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy (PFA) and modified fluoroalkoxy and a tetrafluoromethyl tetrafluoroethylene known as MFA). Examples of suitable film materials 224 include PVDF films marketed under the name Kynar® by Arkema, ECTFE films marketed under the name Halar® by SolvaySolexis, ETFE films marketed under the name Tefzel by DuPont, PFA films marketed under the name Teflon® ®> -PFA by DuPont and MFA films marketed under the name Nowofol. MFA and Teflon® films are preferred.

Tal como se aprecia mejor en la FIG. 7, el motor 76 está provisto de nuevo y está conectado operativamente al dispositivo de solidificación lineal 88. Sin embargo, el motor 76 también está conectado operativamente al sustrato de solidificación 68 de manera que cuando el motor 76 recibe potencia, el eje 78 gira provocando que el dispositivo de solidificación lineal 88 y el sustrato de solidificación 68 se trasladen en la dirección de longitud (eje x).As best seen in FIG. 7, the motor 76 is provided again and is operatively connected to the linear solidification device 88. However, the motor 76 is also operatively connected to the solidification substrate 68 so that when the motor 76 receives power, the shaft 78 rotates causing that the linear solidification device 88 and the solidification substrate 68 are moved in the direction of length (x axis).

La FIG. 11 es una vista en perspectiva del conjunto de sustrato móvil 212. Tal como se muestra en las FIG. 7, 8 y 11, un par de soportes 238a y 238b conectan el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 a las correas de distribución 86a y 86b. Los soportes 238a y 238b están separados entre sí a través del ancho (eje y) o la dirección del eje de escaneo del sustrato de solidificación 68. Cada soporte 238a y 238b incluye un panel vertical respectivo, 250a y 250b, y un panel horizontal respectivo 214a y 214b (FIG. 11). Los paneles verticales 250a y 250b están conectados cada uno a un extremo respectivo del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 y a un panel horizontal respectivo 214a y 214b. Los paneles verticales 250a y 250b pueden formarse por separado y a continuación conectarse a sus respectivos paneles horizontales 214a y 214b o pueden formarse integralmente con los mismos. El sustrato de solidificación 68 rígido o semirrígido está construido preferiblemente de vidrio o plástico duro. En un ejemplo, el sustrato 68 está construido de un polímero acrílico transparente rígido o semirrígido. El sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 incluye una primera superficie superior 268 que se encuentra frente al dispositivo de solidificación lineal 88 y una segunda superficie inferior 272 que se encuentra frente a la película 224 y al material solidificable.FIG. 11 is a perspective view of the mobile substrate assembly 212. As shown in FIG. 7, 8 and 11, a pair of supports 238a and 238b connect the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 to the distribution belts 86a and 86b. The supports 238a and 238b are separated from each other through the width (y-axis) or the direction of the scanning axis of the solidification substrate 68. Each support 238a and 238b includes a respective vertical panel, 250a and 250b, and a respective horizontal panel 214a and 214b (FIG. 11). The vertical panels 250a and 250b are each connected to a respective end of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and to a respective horizontal panel 214a and 214b. The vertical panels 250a and 250b can be formed separately and then connected to their respective horizontal panels 214a and 214b or can be integrally formed therewith. The rigid or semi-rigid solidification substrate 68 is preferably constructed of glass or hard plastic. In one example, the substrate 68 is constructed of a rigid or semi-rigid transparent acrylic polymer. The rigid or semi-rigid solidification substrate 68 includes a first upper surface 268 that faces the linear solidification device 88 and a second lower surface 272 that faces the film 224 and the solidifiable material.

Las correas dentadas 86a y 86b se utilizan para mover el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 desde una primera posición a una segunda posición en la dirección de longitud (eje x) con respecto al marco estacionario 64, el conjunto de película 205 y la envolvente de construcción (área total de exposición) del material solidificable que se encuentra debajo del conjunto de película 205. Las correas dentadas 86a y 86b están conectadas a las respectivas poleas 82a y 82b en un extremo y a los extremos respectivos 80a y 80b del eje de accionamiento del motor 78 en otro extremo (FIG. 7).The timing belts 86a and 86b are used to move the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 from a first position to a second position in the length direction (x-axis) with respect to the stationary frame 64, the film assembly 205 and the envelope of construction (total exposure area) of the solidifiable material under the film assembly 205. Timing belts 86a and 86b are connected to the respective pulleys 82a and 82b at one end and to the respective ends 80a and 80b of the drive shaft of motor 78 at another end (FIG. 7).

Tal como se aprecia mejor en las FIG. 7 y 8, los soportes del conjunto de sustrato móvil 238a y 238b están conectados a sus respectivas cintas de distribución 86a y 86b en una superficie superior de los paneles horizontales 214a y 214b y a los respectivos cojinetes lineales 110a y 110b (mostrados en la FIG. 8) en una superficie inferior de paneles horizontales 214a y 214b. Los cojinetes lineales 110a y 110b se acoplan de forma deslizante con los carriles lineales 112a y 112b correspondientes para facilitar el movimiento deslizante del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 a lo largo de la longitud (dirección del eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62. Así, cuando el motor 76 funciona, cada soporte 238a y 238b se desliza a lo largo de su carril lineal respectivo 112a y 112b haciendo que el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 se mueva a lo largo de la longitud L (dirección del eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62.As best seen in FIG. 7 and 8, the supports of the mobile substrate assembly 238a and 238b are connected to their respective distribution tapes 86a and 86b on an upper surface of the horizontal panels 214a and 214b and to the respective linear bearings 110a and 110b (shown in FIG. 8) on a lower surface of horizontal panels 214a and 214b. Linear bearings 110a and 110b are slidably coupled with corresponding linear rails 112a and 112b to facilitate sliding movement of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 along the length (x-axis direction) of the solidification substrate assembly 62. Thus, when the engine 76 is running, each support 238a and 238b slides along its respective linear rail 112a and 112b causing the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 to move along the length L (direction of the x axis) of the solidification substrate assembly 62.

Tal como se aprecia mejor en las FIG. 9A-C, en un ejemplo, el marco exterior 220 del conjunto de película 205 es una estructura generalmente rígida y rectangular conformada para cooperar con el marco interior 206. El marco interior 206 es una estructura generalmente rígida y rectangular que incluye un labio superior 230 (FIG. 10 y 13) que se proyecta hacia fuera alrededor del perímetro del marco interior 206. El marco exterior 220 se ajusta debajo del labio superior 230. En algunos ejemplos, el borde exterior del labio 230 y el perímetro exterior del marco externo 220 están sustancialmente alineados entre sí y definen una superficie exterior sustancialmente continua, tal como se ilustra en la FIG. 10.As best seen in FIG. 9A-C, in one example, the outer frame 220 of the film assembly 205 is a generally rigid and rectangular structure shaped to cooperate with the inner frame 206. The inner frame 206 is a generally rigid and rectangular structure that includes an upper lip 230 (FIG. 10 and 13) projecting outwardly around the perimeter of the inner frame 206. The outer frame 220 fits under the upper lip 230. In some examples, the outer edge of the lip 230 and the outer perimeter of the outer frame 220 they are substantially aligned with each other and define a substantially continuous outer surface, as illustrated in FIG. 10.

Con referencia a la FIG. 10, el marco exterior 220 y el marco interior 206 están preferiblemente fijados para minimizar la probabilidad de fugas de resina a través del espacio entre los marcos G2 y el área entre el labio 230 del marco interior 206 y la superficie más superior 234 del marco exterior 220. Se pueden proporcionar numerosos métodos para minimizar o eliminar dicha fuga. En un ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 10, la película 224 se estira entre los marcos interiores y exteriores 206 y 220, de modo que una parte periférica interior de la película 224 está situada en el espacio G2, y de modo que una parte periférica exterior de la película 224 está intercalada entre el borde interno 230 y la parte superior la mayoría de laWith reference to FIG. 10, the outer frame 220 and the inner frame 206 are preferably fixed to minimize the likelihood of resin leaks through the space between the frames G2 and the area between the lip 230 of the inner frame 206 and the upper surface 234 of the outer frame 220. Numerous methods can be provided to minimize or eliminate such leakage. In one example, as shown in FIG. 10, the film 224 is stretched between the inner and outer frames 206 and 220, so that an inner peripheral part of the film 224 is located in the space G2, and so that an outer peripheral part of the film 224 is sandwiched between the inner edge 230 and the top most of the

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superficie del marco exterior 220. Además, los orificios pasantes 216 (FIG. 9A) formados en la superficie superior del labio superior 230 son alineables con los orificios complementarios 222 (FIG. 9A) formados en la superficie superior del marco exterior 220, permitiendo elementos de fijación como por ejemplo tornillos, pernos, etc. para asegurar el marco exterior 220 al marco interior 206. Por lo tanto, en algunos ejemplos, los elementos de sujeción se seleccionan para minimizar la cantidad de fugas en el área entre el labio de marco interior 230 y la superficie más superior del marco externo 220. En otros ejemplos, algunas partes del espacio G2 pueden llenarse con un agente de bloqueo de resina adecuado como por ejemplo una resina curada. Las resinas curadas adecuadas incluyen siliconas y epoxis.surface of the outer frame 220. In addition, the through holes 216 (FIG. 9A) formed on the upper surface of the upper lip 230 are aligned with the complementary holes 222 (FIG. 9A) formed on the upper surface of the outer frame 220, allowing elements fixing such as screws, bolts, etc. to secure the outer frame 220 to the inner frame 206. Therefore, in some examples, the fasteners are selected to minimize the amount of leakage in the area between the inner frame lip 230 and the upper surface of the outer frame 220 In other examples, some parts of the G2 space can be filled with a suitable resin blocking agent such as a cured resin. Suitable cured resins include silicones and epoxies.

Conjuntamente, la película 224, el marco exterior 220 y el marco interior 206 definen un conjunto de película 205 que se puede fijar al marco estacionario 64. En algunas formas de realización, se contempla que el conjunto de película 205 se reemplazará periódicamente debido a la tensión sobre la película 224. De este modo, el conjunto de película 205 se fija preferiblemente de forma liberable al marco estacionario 64 para facilitar la sustitución del conjunto de película 205.Together, the film 224, the outer frame 220 and the inner frame 206 define a film assembly 205 that can be fixed to the stationary frame 64. In some embodiments, it is contemplated that the film assembly 205 will be replaced periodically due to the tension on the film 224. Thus, the film assembly 205 is preferably releasably fixed to the stationary frame 64 to facilitate replacement of the film assembly 205.

En ciertas formas de realización, la película 224 está configurada para proporcionar un área de alivio que reduce o minimiza la probabilidad de formación de vacío entre la película 224 y el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. En dichas formas de realización, una parte de la película 224 incluye un área en relieve (que no se muestra) definida por pequeñas superficies o ranuras en su superficie superior (que se encuentra frente al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68). El área en relieve se encuentra debajo del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 mientras que también se extiende más allá del perímetro del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68, preferiblemente en la dirección del ancho (eje y). En algunos ejemplos, el conjunto de película 205 tiene un ancho en la dirección del eje y (FIG. 7) que es más largo que el ancho (en la dirección del eje y) del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. Tal como se muestra en la FIG. 10, la variación en anchura crea un espacio G1 entre el borde del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 y la superficie interior del marco interior 206, creando una trayectoria de fuga 232 desde la atmósfera a la parte del área en relieve de la película 224 que se encuentra por debajo y frente al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68, minimizando así la probabilidad de formación de vacío entre la película 224 y el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. En la forma de realización de la FIG. 10, el espacio G1 crea una trayectoria de fuga desde la atmósfera al área liberada de la película que generalmente está en la dirección z (es decir, sustancialmente paralela a la dirección del movimiento de la plataforma de construcción 43 y al área superficial de la película 224). Sin embargo, son posibles otras orientaciones de la trayectoria de fuga, como una que generalmente está en el plano x-y. El conjunto de película 205 está unido al lado inferior del marco estacionario 64 mediante elementos de sujeción conectados al marco 64 y al labio que sobresale hacia fuera 230 del marco interior 206 (véase la FIG. 10).In certain embodiments, the film 224 is configured to provide a relief area that reduces or minimizes the probability of vacuum formation between the film 224 and the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In said embodiments, a portion of the film 224 includes a relief area (not shown) defined by small surfaces or grooves in its upper surface (which is in front of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68). The embossed area is located under the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 while also extending beyond the perimeter of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68, preferably in the width direction (y axis). In some examples, the film assembly 205 has a width in the direction of the y-axis (FIG. 7) that is longer than the width (in the direction of the y-axis) of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. As shown in FIG. 10, the variation in width creates a space G1 between the edge of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and the inner surface of the inner frame 206, creating a leakage path 232 from the atmosphere to the part of the relief area of the film 224 which is below and in front of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68, thus minimizing the probability of vacuum formation between the film 224 and the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In the embodiment of FIG. 10, the space G1 creates a leakage path from the atmosphere to the area released from the film that is generally in the z direction (i.e. substantially parallel to the direction of movement of the construction platform 43 and the surface area of the film 224). However, other orientations of the leakage path are possible, such as one that is generally in the x-y plane. The film assembly 205 is attached to the lower side of the stationary frame 64 by means of fasteners connected to the frame 64 and to the lip protruding outward 230 from the inner frame 206 (see FIG. 10).

Con referencia a las FIG. 7, 8, 12 y 13, el conjunto de sustrato de solidificación 62 incluye un conjunto de elemento de desprendimiento 208 (FIG. 8, 12) que tiene al menos un elemento de desprendimiento de película, que en la forma de realización representada son dos elementos de desprendimiento de película 204a y 204b. Los elementos de desprendimiento de película 204a y 204b son generalmente miembros rígidos alargados que están separados el uno del otro a lo largo de la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62 y en lados opuestos del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68.With reference to FIG. 7, 8, 12 and 13, the solidification substrate assembly 62 includes a detachment element assembly 208 (FIG. 8, 12) having at least one film shedding element, which in the embodiment shown are two film detachment elements 204a and 204b. The film detachment elements 204a and 204b are generally elongated rigid members that are separated from each other along the length direction (x axis) of the solidification substrate assembly 62 and on opposite sides of the rigid solidification substrate. or semi-rigid 68.

En una forma de realización preferente, los elementos de desprendimiento de película 204a y 204b están conectados operativamente al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 para moverse de forma coordinada con el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. Un ejemplo de aparato para facilitar este movimiento se representa en las FIG. 8 y 12. Cada elemento de desprendimiento de película 204a y 204b está conectado a un lado opuesto de dos soportes 210a y 210b. Los soportes 210a y 210b están separados a lo largo de la dirección de ancho (eje y) del conjunto de sustrato de solidificación 62 mientras que los elementos de desprendimiento 204a y 204b están separados a lo largo de la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62.In a preferred embodiment, the film detachment elements 204a and 204b are operatively connected to the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 to move in a coordinated manner with the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. An example of an apparatus for facilitating this movement It is represented in FIG. 8 and 12. Each film detachment element 204a and 204b is connected to an opposite side of two supports 210a and 210b. The supports 210a and 210b are separated along the width direction (y axis) of the solidification substrate assembly 62 while the detachment elements 204a and 204b are separated along the length direction (x axis) of the solidification substrate assembly 62.

El soporte 210a tiene una superficie superior con conectores 252a y 254a (FIG. 12) que están configurados para conexión a conectores complementarios 240a y 248a (FIG. 11) formados en el panel horizontal 214a del soporte del conjunto de sustrato de solidificación 238a. Correspondientemente, el soporte 210b tiene una superficie superior con conectores 252b y 254b (FIG. 12) que están configurados para la conexión a conectores complementarios 240b y 248b (FIG. 11) formados en el panel horizontal 214b del soporte del conjunto de sustrato de solidificación 210b. Los conectores 252 a/b y 254 a/b pueden ser macho o hembra, roscados o sin rosca. De forma similar, los conectores complementarios 240a/248a y 240b/248b pueden ser macho o hembra, roscados o sin rosca. En la FIG. 12, los conectores 252 a/b y 254 a/b son conectores macho adecuados para su inserción en conectores hembra correspondientes (por ejemplo, agujeros roscados o sin rosca) 240 a/b y 248 a/b.The support 210a has an upper surface with connectors 252a and 254a (FIG. 12) that are configured for connection to complementary connectors 240a and 248a (FIG. 11) formed in the horizontal panel 214a of the support of the solidification substrate assembly 238a. Correspondingly, the support 210b has an upper surface with connectors 252b and 254b (FIG. 12) that are configured for connection to complementary connectors 240b and 248b (FIG. 11) formed in the horizontal panel 214b of the solidification substrate assembly support 210b Connectors 252 a / b and 254 a / b can be male or female, threaded or without thread. Similarly, the complementary connectors 240a / 248a and 240b / 248b can be male or female, threaded or threadless. In FIG. 12, connectors 252 a / b and 254 a / b are male connectors suitable for insertion into corresponding female connectors (for example, threaded or threaded holes) 240 a / b and 248 a / b.

Las conexiones entre soportes 210a/b y 238 a/b permiten que los elementos de desprendimiento de película 204a y 204b se muevan en coordinación con el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 a medida que avanza en la dirección a lo largo de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62. Los elementos de desprendimiento 204a y 204b se mantienen preferiblemente a una distancia fija con respectoThe connections between supports 210a / b and 238 a / b allow the film detachment elements 204a and 204b to move in coordination with the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 as it advances in the direction along the length (axis x) of the solidification substrate assembly 62. The detachment elements 204a and 204b are preferably kept at a fixed distance from

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al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. Tal como se aprecia mejor en la FIG. 13, el conjunto de sustrato de solidificación rígido o semirrígido 62 está configurado preferiblemente para mantener la superficie superior 268 del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 debajo del marco interior 206 y el marco exterior 220 del conjunto de película 205. La superficie inferior 272 del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 está en contacto de tope con la película 224, lo que facilita la creación de una superficie sustancialmente plana de material solidificable a la que se suministra energía de solidificación. Tal como se muestra en la FIG. 13, una parte periférica interna de la película 224 está conectada al conjunto de película 205 a una altura que está por encima de la altura de la superficie más inferior 272 del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. Por lo tanto, la parte de película 224 que se acopla con la superficie más inferior 272 del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 permanece debajo del conjunto de marco de película 205 definido por el marco de película interior 206 y el marco de película exterior 220. Tal como se aprecia mejor en las FIG. 13, el conjunto de película 205 está unido al lado inferior del marco estacionario 64 a través de elementos de sujeción 280 (solo uno de los cuales es visible en la FIG. 13) conectado al marco estacionario 64 y al labio saliente hacia afuera 230 del marco interior 206.to the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. As best seen in FIG. 13, the rigid or semi-rigid solidification substrate assembly 62 is preferably configured to maintain the upper surface 268 of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 below the inner frame 206 and the outer frame 220 of the film assembly 205. The lower surface 272 of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 is in abutment contact with the film 224, which facilitates the creation of a substantially flat surface of solidifiable material to which solidification energy is supplied. As shown in FIG. 13, an inner peripheral part of the film 224 is connected to the film assembly 205 at a height that is above the height of the lowest surface 272 of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. Therefore, the film part 224 that engages the lower surface 272 of the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 remains below the film frame assembly 205 defined by the inner film frame 206 and the outer film frame 220. As best seen in the FIG. 13, the film assembly 205 is attached to the lower side of the stationary frame 64 through fasteners 280 (only one of which is visible in FIG. 13) connected to the stationary frame 64 and to the outward lip 230 of the inner frame 206.

Con referencia de nuevo a la FIG. 13, el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 también tiene preferiblemente un borde biselado 266. La superficie superior del sustrato 268 está posicionada cerca de los marcos de película interior y exterior 206 y 220 y está dispuesta entre la superficie inferior del sustrato 272 y los marcos de película interior y exterior 206 y 220. Tal como se ilustra en la figura, en algunos ejemplos, la superficie superior del sustrato 268 tiene un área superficial mayor que el área superficial de la superficie inferior del sustrato 272. La utilización de un borde biselado 266 y una superficie superior 268 con un área superficial mayor que la de la superficie inferior 272 mejora la capacidad del sustrato 68 para deslizarse a lo largo de la película 224 a medida que el sustrato 68 se mueve con respecto a la película 224 y los marcos 206 y 220. Tal como se muestra en la FIG. 13, cuando se ve en sección transversal, la superficie inferior 272 tiene una región sustancialmente plana 264 dispuesta hacia dentro del borde biselado 266.With reference again to FIG. 13, the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 also preferably has a beveled edge 266. The upper surface of the substrate 268 is positioned near the inner and outer film frames 206 and 220 and is disposed between the lower surface of the substrate 272 and the inner and outer film frames 206 and 220. As illustrated in the figure, in some examples, the upper surface of the substrate 268 has a surface area greater than the surface area of the lower surface of the substrate 272. The use of an edge beveled 266 and an upper surface 268 with a surface area greater than that of the lower surface 272 improves the ability of the substrate 68 to slide along the film 224 as the substrate 68 moves relative to the film 224 and the frames 206 and 220. As shown in FIG. 13, when viewed in cross section, the bottom surface 272 has a substantially flat region 264 disposed inwardly of the beveled edge 266.

En ciertas formas de realización que incluyen un borde biselado como por ejemplo el borde 266, se toman medidas para reducir la probabilidad de distorsión de la imagen que pueden provocar las geometrías curvadas del sustrato. En la forma de realización de la FIG. 13, el dispositivo de solidificación lineal está preferiblemente posicionado hacia dentro del borde biselado 266 para evitar dicha distorsión. Por lo tanto, en el ejemplo de la FIG. 13, la energía de solidificación es recibida por una superficie sustancialmente plana 270 y se transmite desde una superficie inferior sustancialmente plana 272. En algunos ejemplos preferentes, no se transmite energía de solidificación desde el borde biselado 266 al material solidificable debajo de la película 224.In certain embodiments that include a beveled edge such as edge 266, measures are taken to reduce the likelihood of image distortion that can cause curved substrate geometries. In the embodiment of FIG. 13, the linear solidification device is preferably positioned within the beveled edge 266 to avoid such distortion. Therefore, in the example of FIG. 13, the solidification energy is received by a substantially flat surface 270 and is transmitted from a substantially flat bottom surface 272. In some preferred examples, solidification energy is not transmitted from the beveled edge 266 to the solidifiable material under the film 224.

En las FIG. 1 -4, el objeto tridimensional se construye progresivamente en una dirección verticalmente hacia arriba (eje z) moviendo la plataforma de construcción 43 progresivamente hacia abajo dentro del contenedor de resina 48 (FIG. 2). Sin embargo, se pueden utilizar otras orientaciones y direcciones de construcción. Las FIG. 19-20 representan otro sistema 350 para hacer un objeto tridimensional 316 a partir de un material solidificable 302. La FIG. 2 representa el sistema 350 con la plataforma de construcción 354 en una posición relativa al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. En la FIG. 19, el material recientemente solidificado se adhiere al sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. El material solidificable 352 es del tipo descrito previamente para la forma de realización de las FIG. 1 - 4. En el sistema 350, la plataforma de construcción 354 está suspendida sobre un soporte 356 que está unido a un elevador 358. El elevador 358 mueve progresivamente la plataforma de construcción 354 en una dirección verticalmente hacia arriba durante una operación de construcción de objetos.In FIG. 1 -4, the three-dimensional object is progressively constructed in a vertically upward direction (z axis) by moving the construction platform 43 progressively downward within the resin container 48 (FIG. 2). However, other orientations and construction directions can be used. FIG. 19-20 represent another system 350 for making a three-dimensional object 316 from a solidifiable material 302. FIG. 2 represents the system 350 with the construction platform 354 in a position relative to the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In FIG. 19, the newly solidified material adheres to the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. The solidifiable material 352 is of the type previously described for the embodiment of FIG. 1-4. In system 350, construction platform 354 is suspended on a support 356 that is attached to an elevator 358. Elevator 358 progressively moves construction platform 354 in a direction vertically upwards during a construction operation of objects.

El dispositivo de solidificación lineal 88 se coloca debajo del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 y se mueve en la dirección de la longitud (eje x) para solidificar el material solidificable 352. Tal como se aprecia mejor en la FIG. 20A, el dispositivo de solidificación lineal 88 está construido sustancialmente de la misma manera que en las formas de realización previas. Sin embargo, está orientado en una dirección opuesta verticalmente (eje z) con respecto a las formas de realización anteriores y también puede estar configurado como una matriz de LED o un diodo láser con un microespejo de escaneo láser. Por lo tanto, la lente 98 está situada verticalmente (eje z) encima del deflector de energía giratorio 92 y verticalmente (eje z) debajo de la abertura de luz 100 (FIG. 5a y 5b). En la FIG. 20A, la fuente de energía de solidificación 90, que es preferiblemente un diodo láser, no es visible. Sin embargo, está posicionado para dirigir la energía de solidificación en el plano y-z hacia el deflector de energía 92 a medida que gira el deflector de energía 92. Por lo tanto, a medida que el dispositivo de solidificación lineal 88 se traslada en la dirección x, la energía de solidificación se escanea progresivamente en la dirección del eje y para solidificar selectivamente ciertas ubicaciones a lo largo de una trayectoria de escaneo generalmente -y preferiblemente- sustancialmente lineal (tal como lo dicta la forma del objeto tridimensional en una posición determinada del eje x). Si una ubicación determinada del eje y en el material solidificable recibirá energía de solidificación depende de si la fuente de energía de solidificación 90 está suministrando energía de solidificación cuando la faceta 94a-94f que está en comunicación óptica con la fuente de luz de energía de solidificación alcanza la posición rotacional correspondiente a esa ubicación del eje y.The linear solidification device 88 is placed under the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and moves in the direction of the length (x-axis) to solidify the solidifiable material 352. As best seen in FIG. 20A, the linear solidification device 88 is constructed in substantially the same manner as in the previous embodiments. However, it is oriented in a vertically opposite direction (z-axis) with respect to the previous embodiments and can also be configured as an LED matrix or a laser diode with a laser scanning micro mirror. Therefore, the lens 98 is positioned vertically (z axis) above the rotating energy deflector 92 and vertically (z axis) below the light aperture 100 (FIG. 5a and 5b). In FIG. 20A, the solidification energy source 90, which is preferably a laser diode, is not visible. However, it is positioned to direct the solidification energy in the yz plane towards the energy deflector 92 as the energy deflector 92 rotates. Therefore, as the linear solidification device 88 moves in the x direction , the solidification energy is progressively scanned in the direction of the axis and to selectively solidify certain locations along a generally-and preferably-substantially linear scanning path (as dictated by the shape of the three-dimensional object at a given position on the axis x). If a given location of the axis and in the solidifiable material will receive solidification energy depends on whether the solidification energy source 90 is supplying solidification energy when the facet 94a-94f which is in optical communication with the solidification energy light source it reaches the rotational position corresponding to that location of the y axis.

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El aparato para mover el dispositivo de solidificación lineal 88 es similar al descrito en las formas de realización previas. En un ejemplo, un par de deslizadores lineales está suspendido desde la cara inferior de la superficie horizontal superior de la carcasa 360. Los conectores a cada lado de la abertura de luz 100 en el dispositivo de solidificación lineal 88 conectan el dispositivo de solidificación lineal 88 a los cojinetes lineales que se deslizan sobre los raíles. Se proporciona un motor como por ejemplo el motor 76 con un eje, correa de distribución y conjunto de polea para deslizar el dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección de la longitud (eje x).The apparatus for moving the linear solidification device 88 is similar to that described in the previous embodiments. In one example, a pair of linear sliders is suspended from the lower face of the upper horizontal surface of the housing 360. The connectors on each side of the light opening 100 in the linear solidification device 88 connect the linear solidification device 88 to the linear bearings that slide on the rails. An engine such as the engine 76 is provided with an axle, timing belt and pulley assembly to slide the linear solidification device 88 in the direction of length (x axis).

A diferencia de la forma de realización de las FIG. 1-4, no hay un contenedor de material solidificable en que se sumerja la plataforma de construcción 356 durante un proceso de construcción de objeto. En cambio, el material solidificable se dispensa periódicamente en una bandeja de construcción que está definida por el conjunto de película 205 descrito anteriormente. En la FIG. 20A, la película 224 (que no se muestra) está situada encima del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 y debajo de la plataforma de construcción 356. La película 224, el marco interior 206 y el marco exterior 220 definen colectivamente un recipiente poco profundo que contiene material solidificable. El sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68 soporta y se coloca debajo de la película 224 de manera que una parte periférica de sustrato de solidificación rígido o semirrígido se apoya en la carcasa 360 (FIG. 19). Una abertura 362 en la superficie superior de la carcasa 360 proporciona una trayectoria óptica entre el dispositivo de solidificación lineal 88 y el material solidificable 352. A medida que se construye un objeto, el material solidificable 352 se solidifica y se adhiere al objeto 366 (FIG. 19), reduciendo de este modo la cantidad de material solidificable 352 en el depósito. El detector de nivel 361 proyecta la luz y detecta la luz retornada para determinar el nivel de líquido en el recipiente. Cuando el nivel cae por debajo de un umbral seleccionado, se dispensa material solidificable adicional en el depósito (utilizando un aparato que no se muestra).Unlike the embodiment of FIG. 1-4, there is no solidifiable material container in which construction platform 356 is submerged during an object construction process. Instead, the solidifiable material is periodically dispensed in a construction tray that is defined by the film assembly 205 described above. In FIG. 20A, the film 224 (not shown) is located above the rigid or semi-rigid solidification substrate 68 and below the construction platform 356. The film 224, the inner frame 206 and the outer frame 220 collectively define a shallow container It contains solidifiable material. The rigid or semi-rigid solidification substrate 68 supports and is placed under the film 224 so that a peripheral part of a rigid or semi-rigid solidification substrate rests on the housing 360 (FIG. 19). An opening 362 on the upper surface of the housing 360 provides an optical path between the linear solidification device 88 and the solidifiable material 352. As an object is constructed, the solidifiable material 352 solidifies and adheres to the object 366 (FIG 19), thereby reducing the amount of solidifiable material 352 in the reservoir. Level detector 361 projects the light and detects the returned light to determine the level of liquid in the container. When the level falls below a selected threshold, additional solidifiable material is dispensed into the reservoir (using an apparatus not shown).

Con referencia a las FIG. 20B-20D, se representa una parte de una versión alternativa del sistema 350 para hacer un objeto tridimensional. Las FIG. 20B y 20C representan un conjunto de mesa de trabajo 369 que se puede utilizar en el sistema 350 de la FIG. 20A. El sistema 350 también incluye un dispositivo de solidificación lineal 88 que puede estar configurado tal como se ha descrito anteriormente. También se puede proporcionar una cubierta 400 para que contenga las fuentes ópticas y de energía de solidificación en el dispositivo de solidificación lineal 88.With reference to FIG. 20B-20D, a part of an alternative version of the system 350 is represented to make a three-dimensional object. FIG. 20B and 20C represent a worktable assembly 369 that can be used in the system 350 of FIG. 20 A. System 350 also includes a linear solidification device 88 that can be configured as described above. A cover 400 can also be provided to contain the optical and solidification energy sources in the linear solidification device 88.

De acuerdo con el ejemplo representado, el sistema 350 comprende un dispositivo de energía de solidificación lineal 88 que se desplaza en una primera dirección (eje x) a medida que se transmite energía de solidificación en una segunda dirección (eje y). Además, un sustrato de solidificación 388 se desplaza en la primera dirección (eje x) a medida que el dispositivo de solidificación lineal 88 se desplaza en la primera dirección (eje x). El objeto tridimensional se construye progresivamente boca abajo en la dirección vertical (eje z) durante el proceso de creación de objetos.According to the example shown, the system 350 comprises a linear solidification energy device 88 that travels in a first direction (x axis) as solidification energy is transmitted in a second direction (y axis). In addition, a solidification substrate 388 moves in the first direction (x axis) as the linear solidification device 88 moves in the first direction (x axis). The three-dimensional object is built progressively upside down in the vertical direction (z axis) during the object creation process.

El conjunto de mesa de trabajo 369 de la FIG. 20B comprende la mesa de trabajo 370 y un conjunto de sustrato de solidificación 371 que comprende el conjunto de película 205, y el sustrato de solidificación 388. El sistema 350 también incluye un carro 372 y miembros de pelado 374a y 374b. El carro 372 se utiliza para soportar y trasladar el dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. Los elementos de desprendimiento 374a y 374b se utilizan para separar la película 224 del conjunto de película 205 del objeto tridimensional solidificado. El conjunto de película 205 actúa como un recipiente o depósito para contener material solidificable. El sensor de nivel 361 se proporciona para detectar el nivel de material solidificable contenido en el conjunto de película 205, de modo que se puede agregar material solidificable según sea necesario para mantener el nivel deseado.The worktable assembly 369 of FIG. 20B comprises worktable 370 and a solidification substrate assembly 371 comprising film assembly 205, and solidification substrate 388. System 350 also includes a carriage 372 and stripping members 374a and 374b. The carriage 372 is used to support and move the linear solidification device 88 in the direction of the x-axis. The detachment elements 374a and 374b are used to separate the film 224 from the film assembly 205 of the solidified three-dimensional object. The film assembly 205 acts as a container or reservoir to contain solidifiable material. Level sensor 361 is provided to detect the level of solidifiable material contained in the film assembly 205, so that solidifiable material can be added as necessary to maintain the desired level.

La mesa de trabajo 370 incluye una abertura 376 en la que está dispuesto el conjunto de película 205. El conjunto de película 205 también puede incluir asas 378a y 378b que están separadas entre sí en la dirección del eje x para facilitar la extracción y/o la sustitución del conjunto de película 205 del conjunto de la mesa de trabajo. Los pestillos de leva 386a y 386b están separados uno del otro en la dirección del eje y para bloquear de forma extraíble el conjunto de película 205 en su lugar en la abertura de la mesa de trabajo 376.The worktable 370 includes an opening 376 in which the film assembly 205 is disposed. The film assembly 205 may also include handles 378a and 378b which are separated from each other in the direction of the x-axis to facilitate removal and / or the replacement of the film assembly 205 of the worktable assembly. The cam latches 386a and 386b are separated from each other in the direction of the shaft and to removably lock the film assembly 205 in place in the opening of the worktable 376.

El sustrato de solidificación 388 de las FIG. 20B-20D es rígido o semirrígido y está formado preferiblemente como un cilindro parcial (medio cilindro de la circunferencia de un cilindro completo o menos) que tiene su eje longitudinal orientado en la dirección del eje de escaneo de energía de solidificación (eje y). En algunos ejemplos preferentes, la energía de solidificación atraviesa la longitud del sustrato de solidificación 388 en una ubicación circunferencial sustancialmente fija a lo largo del sustrato 388. Se muestra una vista en sección transversal en primer plano de una parte del conjunto de película 205, el dispositivo de solidificación lineal 88 y el sustrato 388 se muestra en la FIG. 20D. Tal como se muestra en la figura, el sustrato de solidificación 388 está dispuesto en una abertura dentro del carro 372 de manera que el sustrato 388 es cóncavo con respecto al dispositivo de solidificación lineal 88. El sustrato 388 tiene una superficie interna que define un radio interno y una superficie externa que define el radio exterior, donde el radio exterior es mayor que el radio interno. El dispositivo de solidificación lineal 88 está posicionado de manera que la superficie interna del sustrato 388 está entre el dispositivo de solidificación lineal 88 y la superficie exterior del sustrato 388.Solidification substrate 388 of FIG. 20B-20D is rigid or semi-rigid and is preferably formed as a partial cylinder (half cylinder of the circumference of a complete cylinder or less) having its longitudinal axis oriented in the direction of the solidification energy scanning axis (y axis). In some preferred examples, the solidification energy crosses the length of the solidification substrate 388 at a substantially fixed circumferential location along the substrate 388. A close-up cross-sectional view of a portion of the film assembly 205, the linear solidification device 88 and substrate 388 is shown in FIG. 20D. As shown in the figure, the solidification substrate 388 is arranged in an opening inside the carriage 372 so that the substrate 388 is concave with respect to the linear solidification device 88. The substrate 388 has an internal surface defining a radius internal and an external surface that defines the outer radius, where the outer radius is larger than the internal radius. The linear solidification device 88 is positioned such that the inner surface of the substrate 388 is between the linear solidification device 88 and the outer surface of the substrate 388.

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El sustrato de solidificación 388 está posicionado de modo que al menos una parte del mismo se aleje en la dirección vertical (eje z) desde una superficie superior del carro 372. El sustrato de solidificación 388 tiene un vértice 389 que es la ubicación circunferencial del sustrato 388 que está separado del carro 372 por la distancia más lejana (en comparación con las otras ubicaciones circunferenciales). En algunos ejemplos preferentes, el dispositivo de solidificación lineal 88 está posicionado de manera que la energía de solidificación se proyecta selectivamente a lo largo de la longitud del sustrato 388 sustancialmente en el vértice 389. En algunos ejemplos, la abertura de carcasa 100 (FIG. 5B) está orientada paralelamente a la longitud del sustrato de solidificación 388 y en una posición del eje x que es sustancialmente la misma que la posición del eje x del ápice 389.The solidification substrate 388 is positioned so that at least a portion thereof moves away in the vertical direction (z axis) from an upper surface of the carriage 372. The solidification substrate 388 has a vertex 389 which is the circumferential location of the substrate 388 which is separated from carriage 372 by the furthest distance (compared to the other circumferential locations). In some preferred examples, the linear solidification device 88 is positioned so that the solidification energy is selectively projected along the length of the substrate 388 substantially at vertex 389. In some examples, the housing opening 100 (FIG. 5B) is oriented parallel to the length of solidification substrate 388 and at a position of the x-axis that is substantially the same as the position of the x-axis of apex 389.

El sustrato de solidificación 388 está formado preferiblemente a partir de un vidrio o plástico translúcido y / o transparente. En algunos ejemplos preferentes, el sustrato 388 tiene un radio de curvatura que varía de aproximadamente 0.2 pulgadas (5.1 mm) a aproximadamente 0.8 pulgadas (20.3 mm), preferiblemente de aproximadamente 0.4 pulgadas (10.2 mm) a aproximadamente 0.6 pulgadas (15.2 mm), y incluso más preferiblemente aproximadamente 0.5 pulgadas (12.7 mm). En el mismo u otros ejemplos preferentes, el sustrato de solidificación 388 tiene un espesor que varía de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 3.5 mm, preferiblemente de aproximadamente 0.6 mm a 3.0 mm, y más preferiblemente de aproximadamente 1.5 mm a aproximadamente 2.5 mm. En un ejemplo, el espesor es de aproximadamente 2.0 mm.Solidification substrate 388 is preferably formed from a translucent and / or transparent glass or plastic. In some preferred examples, substrate 388 has a radius of curvature that ranges from about 0.2 inches (5.1 mm) to about 0.8 inches (20.3 mm), preferably from about 0.4 inches (10.2 mm) to about 0.6 inches (15.2 mm), and even more preferably about 0.5 inches (12.7 mm). In the same or other preferred examples, solidification substrate 388 has a thickness ranging from about 0.5 mm to about 3.5 mm, preferably from about 0.6 mm to 3.0 mm, and more preferably from about 1.5 mm to about 2.5 mm. In one example, the thickness is approximately 2.0 mm.

Con referencia de nuevo a la FIG. 20D, el conjunto de película 205 (que está configurado tal como se ha descrito anteriormente) se sienta encima del carro 372 y del sustrato de solidificación 388 en la dirección vertical (eje z). La utilización de un sustrato de solidificación curvado 388 reduce el área superficial de contacto entre el sustrato 388 y la película 224, reduciendo así la fricción entre el sustrato 388 y la película 224 mientras el sustrato 388 se desplaza en la dirección del eje x con respecto a la película 224.With reference again to FIG. 20D, the film assembly 205 (which is configured as described above) sits on top of the carriage 372 and the solidification substrate 388 in the vertical direction (z axis). The use of a curved solidification substrate 388 reduces the surface contact area between the substrate 388 and the film 224, thus reducing friction between the substrate 388 and the film 224 while the substrate 388 moves in the direction of the x-axis with respect to to the movie 224.

En algunos ejemplos, durante una operación de construcción de objetos, la plataforma de construcción 356 (FIG. 20A) o la superficie de solidificación más reciente orientada hacia abajo del objeto se sumerge en un volumen de material solidificable contenido en el conjunto de película 205 (que actúa como un depósito de material solidificable) hasta que se obtiene una separación deseada entre la superficie orientada hacia abajo solidificada más recientemente del objeto y un sustrato de solidificación. Durante la inmersión, las fuerzas de presión se acumulan y fuerzan o expulsan una cierta cantidad de material solidificable lateralmente lejos del objeto. En el caso de un sustrato de solidificación plano, las fuerzas de presión pueden ser indeseablemente altas y podrían distorsionar el objeto tridimensional. El sustrato de solidificación curvo 388 reduce dichas fuerzas de presión.In some examples, during an object construction operation, the construction platform 356 (FIG. 20A) or the most recent solidification surface facing down of the object is immersed in a volume of solidifiable material contained in the film assembly 205 ( which acts as a deposit of solidifiable material) until a desired separation between the most recently solidified downward oriented surface of the object and a solidification substrate is obtained. During immersion, the pressure forces build up and force or expel a certain amount of solidifiable material laterally away from the object. In the case of a flat solidification substrate, the pressure forces may be undesirably high and could distort the three-dimensional object. Curved solidification substrate 388 reduces said pressure forces.

El dispositivo de solidificación lineal 88 funciona de manera similar a las formas de realización anteriores. Un motor 382a y un motor opcional 382b están conectados operativamente al dispositivo de solidificación lineal 88 para trasladar el dispositivo 88 en la dirección del eje x. En algunos ejemplos, los motores 382a y 382b son motores paso a paso que se accionan en unidades de "fases" del motor que pueden correlacionarse con una distancia lineal en la dirección del eje x y utilizarse para definir datos de la tira del objeto, tal como se describe a continuación.The linear solidification device 88 functions similarly to the previous embodiments. A motor 382a and an optional motor 382b are operatively connected to the linear solidification device 88 to move the device 88 in the direction of the x-axis. In some examples, motors 382a and 382b are stepper motors that are driven in "phase" units of the motor that can be correlated with a linear distance in the direction of the x-axis and used to define data from the object strip, such as outlined below.

El carro 372 está conectado operativamente a dos ejes roscados externamente 380a y 380b que están separados entre sí en la dirección de escaneo (eje y). Los ejes 380a y 380b están soportados y unidos a la mesa de trabajo 370 por los soportes 396a y 397a (eje 380a) y los soportes 396b y 397b (eje 380b). El carro 372 está conectado a los ejes roscados 380a y 380b por las correspondientes tuercas 384a y 384b roscadas internamente. La activación del motor 382a (y opcionalmente, el motor 382b) hace que los ejes giren alrededor de sus ejes longitudinales (que están orientados en la dirección del eje x). A medida que los ejes 380a y 380b giran, el acoplamiento de las roscas externas del eje con los hilos de la tuerca interna hace que el carro 372 se traslade en la dirección del eje x. El sistema 350 también puede incluir un sensor de fin de carrera como por ejemplo el sensor de fin de carrera 346 mostrado en la FIG. 16(b) para permitir que la posición del eje x del dispositivo de solidificación lineal 88 se inicialice de forma fiable.Carriage 372 is operatively connected to two externally threaded shafts 380a and 380b that are separated from each other in the scanning direction (y axis). The axes 380a and 380b are supported and connected to the worktable 370 by the supports 396a and 397a (axis 380a) and the supports 396b and 397b (axis 380b). The carriage 372 is connected to the threaded shafts 380a and 380b by the corresponding internally threaded nuts 384a and 384b. The activation of the motor 382a (and optionally, the motor 382b) causes the axes to rotate around their longitudinal axes (which are oriented in the direction of the x-axis). As the axes 380a and 380b rotate, the coupling of the external threads of the shaft with the threads of the internal nut causes the carriage 372 to move in the direction of the x-axis. The system 350 may also include a limit switch sensor such as the limit switch sensor 346 shown in FIG. 16 (b) to allow the x-axis position of the linear solidification device 88 to be initialized reliably.

El carro 372 está soportado en la dirección vertical (eje z) por tuercas roscadas internamente 384a, 384b y ejes 380a y 380b. Los cojinetes lineales 402a y 402b se acoplan a la superficie del carro 372 orientada verticalmente hacia arriba (eje z) y se acoplan deslizablemente a los carriles 404a y 404b formados en el lado inferior (superficie orientada hacia abajo en la dirección del eje z) de la mesa de trabajo 370.Carriage 372 is supported in the vertical direction (z axis) by internally threaded nuts 384a, 384b and axes 380a and 380b. Linear bearings 402a and 402b are coupled to the carriage surface 372 oriented vertically upwards (z axis) and slidably coupled to rails 404a and 404b formed on the lower side (surface oriented downward in the direction of the z axis) of the work table 370.

Tal como se ha indicado previamente, el motor 382b es opcional. En ciertos casos, solo se requiere un solo motor 382a. Las poleas 390a y 390b están provistas en los extremos distales de los ejes roscados externamente 380a y 380b. Una correa de sincronización 394 se aplica a las poleas 390a y 390b de manera que cuando el eje roscado externamente 380a gira alrededor de su eje longitudinal, la polea 390a gira alrededor de su eje central, haciendo que la correa de sincronización 394 comience a circular. La circulación de la correa de sincronización 394 a su vez hace que la polea 390b gire alrededor de su eje central, lo que a su vez hace que el eje roscado externamente 380b gire alrededor de su eje longitudinal. La rotación del eje roscado externamente 380b hace que el lado correspondiente del carro 372 se traslade en la dirección del eje x debido al acoplamiento del eje roscado externamente 380b y la tuerca 384b roscada internamente.As previously indicated, engine 382b is optional. In certain cases, only a single 382a engine is required. Pulleys 390a and 390b are provided at the distal ends of the externally threaded shafts 380a and 380b. A synchronization belt 394 is applied to pulleys 390a and 390b so that when the externally threaded shaft 380a rotates around its longitudinal axis, the pulley 390a rotates around its central axis, causing the synchronization belt 394 to begin to circulate. The circulation of the synchronization belt 394 in turn causes the pulley 390b to rotate around its central axis, which in turn causes the externally threaded shaft 380b to rotate around its longitudinal axis. The rotation of the externally threaded shaft 380b causes the corresponding side of the carriage 372 to move in the direction of the x-axis due to the coupling of the externally threaded shaft 380b and the internally threaded nut 384b.

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El tensor 393 también puede proporcionarse para mantener una tensión deseada de la correa de sincronización 394. En aquellos casos en los que se proporciona el motor opcional 324b, la correa de sincronización 394 puede eliminarse.The tensioner 393 can also be provided to maintain a desired tension of the synchronization belt 394. In those cases where the optional motor 324b is provided, the synchronization belt 394 can be removed.

Tal como se aprecia mejor en la FIG. 20D, la posición del sustrato de solidificación 388 impulsa una parte de la película 224 del conjunto de película 205 en una dirección vertical (en el eje z) hacia arriba alejándose de la superficie superior del carro 372 y del dispositivo de solidificación lineal 88. Los elementos de desprendimiento 374a y 374b están conectados operativamente al carro 372 y separados uno de otro a lo largo de la dirección del eje x en los lados respectivos del sustrato de solidificación 388. La película 224 está posicionada entre los elementos de desprendimiento 374a, 374b y la superficie superior del carro 372. A medida que el material solidificable se solidifica en la ubicación del ápice del sustrato 389, tenderá a solidificarse en contacto con la película 224 y se adherirá a ella. A medida que el carro 372 se mueve en la dirección del eje x, los elementos de desprendimiento de película 374a y 374b se mueven en la misma dirección y tiran de la película 224 en dirección vertical hacia abajo (eje z) alejándose del objeto solidificado. Los soportes 399a (que no se muestra) y 399b están conectados a los elementos de desprendimiento 374a y 374b y están posicionados dentro del conjunto de película 205. Los soportes 399a y 399b también están conectados al carro 372 para trasladarse con el carro 372 cuando el carro 372 se traslada en la dirección del eje x. De este modo, el sistema 350 solidifica selectivamente el material en la dirección de escaneo (eje y) mientras se traslada un dispositivo de solidificación lineal 88 y los elementos de peladura de película 374a y 374b en la dirección del eje x.As best seen in FIG. 20D, the position of the solidification substrate 388 drives a portion of the film 224 of the film assembly 205 in a vertical direction (on the z axis) upwardly away from the upper surface of the carriage 372 and the linear solidification device 88. detachment elements 374a and 374b are operatively connected to the carriage 372 and separated from each other along the direction of the x-axis on the respective sides of the solidification substrate 388. The film 224 is positioned between the detachment elements 374a, 374b and the upper surface of the carriage 372. As the solidifiable material solidifies at the location of the apex of the substrate 389, it will tend to solidify in contact with the film 224 and will adhere to it. As the carriage 372 moves in the direction of the x-axis, the film detachment elements 374a and 374b move in the same direction and pull the film 224 vertically downward (z-axis) away from the solidified object. The supports 399a (not shown) and 399b are connected to the detachment elements 374a and 374b and are positioned within the film assembly 205. The supports 399a and 399b are also connected to the carriage 372 to move with the carriage 372 when the carriage 372 moves in the direction of the x-axis. Thus, the system 350 selectively solidifies the material in the scanning direction (y axis) while moving a linear solidification device 88 and the film peeling elements 374a and 374b in the x-axis direction.

En lugar de utilizar el conjunto de película 205, el sistema 350 para hacer un objeto tridimensional de las FIG. 19 y 20A-D pueden utilizar un recipiente formado a partir de materiales poliméricos. En un ejemplo, se utiliza un depósito que comprende un fondo elástico transparente y paredes laterales elásticas. En ciertas implementaciones, tanto el fondo flexible transparente como las paredes laterales no elásticas se forman a partir de los mismos o diferentes polímeros de silicona. En otra implementación, se utiliza una cubeta que comprende paredes laterales acrílicas no resilientes y un fondo de silicona elástica. En otro ejemplo, el fondo del recipiente está definido por un sustrato de solidificación transparente rígido o semirrígido 68 que está conectado a paredes laterales formadas por un material polimérico elástico o deformable plásticamente. En un ejemplo adicional, el sustrato 68 puede estar recubierto con un material transparente elástico, como por ejemplo una silicona, que se extiende solo una parte de la trayectoria hacia las paredes laterales, dejando un espacio periférico alrededor del revestimiento y entre el revestimiento y las paredes laterales. En otro ejemplo más, el sustrato 68 puede estar recubierto con un material transparente elástico que se extiende hasta las paredes laterales. En algunos ejemplos, se puede proporcionar un mecanismo de inclinación que inclina la cubeta con respecto a la plataforma de construcción 356 para despegar el material solidificable solidificado del fondo de la cubeta. También se puede proporcionar un material no elástico como por ejemplo una película transparente no elástica como una capa en la parte superior del fondo elástico entre el fondo elástico y la plataforma de construcción 356.Instead of using the film assembly 205, the system 350 to make a three-dimensional object of FIG. 19 and 20A-D can use a container formed from polymeric materials. In one example, a reservoir comprising a transparent elastic bottom and elastic side walls is used. In certain implementations, both the transparent flexible bottom and the non-elastic side walls are formed from the same or different silicone polymers. In another implementation, a cuvette comprising non-resilient acrylic side walls and an elastic silicone bottom is used. In another example, the bottom of the container is defined by a rigid or semi-rigid transparent solidification substrate 68 that is connected to side walls formed by an elastic or plastically deformable polymeric material. In a further example, the substrate 68 may be coated with an elastic transparent material, such as a silicone, which extends only a part of the path towards the side walls, leaving a peripheral space around the coating and between the coating and the side walls. In yet another example, the substrate 68 may be coated with an elastic transparent material that extends to the side walls. In some examples, an inclination mechanism can be provided that tilts the cuvette with respect to the construction platform 356 to detach the solidified solidifiable material from the bottom of the cuvette. A non-elastic material such as a transparent non-elastic film can also be provided as a layer on the upper part of the elastic bottom between the elastic bottom and the construction platform 356.

Al igual que en las formas de realización anteriores, durante un proceso de construcción del objeto, el material solidificable 352 se solidifica en contacto con la película 224, haciendo que la película 224 se estire cuando el objeto 366 es estirado hacia arriba (dirección del eje z) y lejos de la carcasa 360. De este modo, el movimiento de la plataforma de construcción 354 se controla preferentemente para evitar dañar la película 224 y/o el objeto 366.As in the previous embodiments, during an object construction process, solidifiable material 352 solidifies in contact with film 224, causing film 224 to stretch when object 366 is stretched upwards (axis direction z) and away from the housing 360. In this way, the movement of the construction platform 354 is preferably controlled to avoid damaging the film 224 and / or the object 366.

En las formas de realización de las FIG. 19 y 20A-D, se puede proporcionar una máscara de película flexible con una matriz de elementos de formación de imágenes variablemente transparentes (por ejemplo, LCD o OLED transparente) que se pueden hacer transparentes u opacos selectivamente, permitiendo así que la energía de solidificación se proporcione selectivamente en la dirección del eje y mientras que suministra continuamente energía de solidificación desde la fuente de energía de solidificación 90 al deflector de energía giratorio 92. En un ejemplo, la máscara de película flexible se proporciona en la parte superior del sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. El dispositivo de energía de solidificación 88 puede estar realizado tal como se muestra en las FIG. 5A-C. Además, el deflector de energía giratorio 92 puede reemplazarse por un microespejo de escaneo láser.In the embodiments of FIG. 19 and 20A-D, a flexible film mask can be provided with an array of variablely transparent imaging elements (eg, LCD or transparent OLED) that can be made transparent or selectively opaque, thus allowing solidification energy is provided selectively in the direction of the axis and while continuously supplying solidification energy from the solidification energy source 90 to the rotating energy deflector 92. In one example, the flexible film mask is provided on top of the solidification substrate. rigid or semi-rigid 68. The solidification energy device 88 may be realized as shown in FIG. 5A-C. In addition, the rotating energy deflector 92 can be replaced by a laser scanning micro mirror.

De acuerdo con ciertas implementaciones de los procesos y aparatos de fabricación de objetos tridimensionales descritos en la presente memoria, se ilustra un método para representar datos de objetos para su utilización en el control de la acción del dispositivo de solidificación lineal 88 en las FIG. 14 - 16 (g). Los tipos de archivos habituales utilizados para generar datos de objeto incluyen archivos STL (litografía estéreo) u otros archivos CAD (diseño asistido por ordenador) se trasladan habitualmente a sistemas de creación de prototipos rápidos en formatos como SLC, archivos de datos de sectores CLI o archivos de datos voxelizados que pueden incluir formatos de datos como por ejemplo BMP, PNG, etc. Sin embargo, puede utilizarse cualquier tipo de entrada de datos y convertirse internamente para crear los datos de imagen utilizados por el dispositivo de solidificación lineal 88. Los datos del objeto corresponden al patrón de energía suministrado por el dispositivo de solidificación lineal 88 y pueden ser generados por una unidad de control o por una fuente o dispositivo externo (por ejemplo, una red o dispositivo de almacenamiento).In accordance with certain implementations of the processes and apparatus for manufacturing three-dimensional objects described herein, a method for representing object data for use in controlling the action of the linear solidification device 88 is illustrated in FIG. 14-16 (g). Typical types of files used to generate object data include STL files (stereo lithography) or other CAD files (computer-aided design) are usually transferred to rapid prototyping systems in formats such as SLC, CLI sector data files or Voxelized data files that can include data formats such as BMP, PNG, etc. However, any type of data input can be used and converted internally to create the image data used by the linear solidification device 88. The object data corresponds to the energy pattern supplied by the linear solidification device 88 and can be generated by a control unit or by an external source or device (for example, a network or storage device).

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Como un objeto tridimensional a modo de ejemplo, se muestra un cilindro simple 300 en la FIG. 14. Las ubicaciones en o dentro del cilindro pueden caracterizarse por ejes x, y, y z tal como se muestra. En ciertas implementaciones de dispositivos de solidificación lineal, la intensidad y la duración de la energía de solidificación suministrada en una ubicación x, y particular no se pueden variar. Como resultado, aquellas ubicaciones en el plano x, y que reciben energía de solidificación se solidificarán sustancialmente a la misma profundidad. En dichas implementaciones, puede ser útil realizar una operación de "corte" de datos en la que se corta una representación en ordenador del objeto tridimensional para crear una pluralidad de secciones en la dirección del eje de construcción (eje z), cada una de las cuales representa una profundidad uniforme a través de todos los puntos a través del plano xy. Cada una de dichas secciones puede corresponder matemáticamente o estar representada por un conjunto de datos de capa de objeto. Una ilustración ejemplar de dichas láminas se representa gráficamente en la FIG. 15. Tal como se muestra en la FIG. 15, una representación de datos del objeto 300 puede representarse adicionalmente como una pluralidad de cortes de eje de construcción (eje z) 302i, en donde el número total de cortes n es sustancialmente igual a la altura del objeto tal como está construido dividido por la profundidad de solidificación proporcionada por el dispositivo de solidificación lineal 88. Las láminas 302; pueden representarse matemáticamente como conjuntos de datos de capa de objeto en los que cada capa está definida por coordenadas x, y que representan sus contornos y un valor de eje z que representa su ubicación a lo largo del eje de construcción, con valores Az entre segmentos adyacentes que representan el grosor de la capa.As an exemplary three-dimensional object, a single cylinder 300 is shown in FIG. 14. Locations on or inside the cylinder can be characterized by x, y, and z axes as shown. In certain implementations of linear solidification devices, the intensity and duration of the solidification energy supplied at a location x, and particular cannot be varied. As a result, those locations in the x-plane, and that receive solidification energy will solidify at substantially the same depth. In such implementations, it may be useful to perform a "cut" data operation in which a computer representation of the three-dimensional object is cut to create a plurality of sections in the direction of the construction axis (z axis), each of the which represents a uniform depth across all points across the xy plane. Each of said sections may correspond mathematically or be represented by a set of object layer data. An exemplary illustration of said sheets is plotted in FIG. 15. As shown in FIG. 15, a data representation of the object 300 may be further represented as a plurality of construction axis cuts (z axis) 302i, wherein the total number of cuts n is substantially equal to the height of the object as it is constructed divided by the solidification depth provided by the linear solidification device 88. The sheets 302; they can be represented mathematically as sets of object layer data in which each layer is defined by x coordinates, and that represent its contours and a z-axis value that represents its location along the construction axis, with Az values between segments adjacent representing the thickness of the layer.

Cada conjunto de datos de capa de objeto puede representarse gráficamente como una pluralidad de tiras que tienen una longitud a lo largo de la dirección del eje de escaneo (eje y) y una anchura a lo largo de la dirección del eje x, con las tiras dispuestas a lo ancho a lo largo de la dirección del eje x. Con referencia a la FIG. 16(a), se proporciona una vista tomada a lo largo de la dirección vertical (eje z) de una representación gráfica de un segmento de datos de objeto individual 302. La parte individual 302 se puede representar como una pluralidad de tiras adyacentes 304j, que se representa como m tiras. La línea punteada no es parte de la representación de datos, pero se proporciona para mostrar la forma generalmente circular definida por las tiras 304j. En el ejemplo de la FIG. 16, las tiras tienen un ancho correspondiente a la dirección de movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 (eje x) y la longitud correspondiente a una dirección distinta de la dirección del movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 (eje y). En el ejemplo específico de la FIG. 16(a), la dirección de la longitud de la cadena es sustancialmente perpendicular a la dirección del eje x.Each set of object layer data can be plotted as a plurality of strips that have a length along the direction of the scan axis (y axis) and a width along the direction of the x axis, with the strips arranged across the direction of the x axis. With reference to FIG. 16 (a), a view taken along the vertical direction (z axis) of a graphic representation of a segment of individual object data 302 is provided. The individual part 302 can be represented as a plurality of adjacent strips 304j, Which is represented as m strips. The dotted line is not part of the data representation, but is provided to show the generally circular shape defined by strips 304j. In the example of FIG. 16, the strips have a width corresponding to the direction of movement of the linear solidification device 88 (x axis) and the length corresponding to a direction other than the direction of movement of the linear solidification device 88 (y axis). In the specific example of FIG. 16 (a), the direction of the chain length is substantially perpendicular to the direction of the x-axis.

Cada tira 304j representa gráficamente una representación de datos (preferiblemente proporcionada en una forma legible por un procesador de ordenador) de aquellas ubicaciones de material solidificable que se solidificarán en la dirección del eje y para una ubicación de eje x determinada. Las ubicaciones también se pueden definir con relación a los límites de la envolvente de la construcción, como por ejemplo el límite del eje de escaneo 344 y los límites del eje x 343 y 345 de la FIG. 16(b). La unidad de control (que no se muestra) recibe datos que indican la ubicación de la energía de solidificación en la dirección del eje x, por ejemplo, como se indica mediante la posición del dispositivo de solidificación lineal 88 en la dirección del eje x. La unidad de control también recibe la representación de datos (tiras 304j) y asocia directa o indirectamente cada cadena 304j con una posición del eje x en la envolvente de construcción 342 definida dentro de la superficie expuesta del material solidificable. Por lo tanto, una posición dentro de una cadena en la representación de datos corresponde a una posición en la superficie expuesta del material solidificable.Each strip 304j graphically represents a representation of data (preferably provided in a form readable by a computer processor) of those locations of solidifiable material that will solidify in the y-axis direction for a given x-axis location. The locations can also be defined in relation to the limits of the envelope of the construction, such as the limit of the scan axis 344 and the limits of the x-axis 343 and 345 of FIG. 16 (b). The control unit (not shown) receives data indicating the location of the solidification energy in the direction of the x-axis, for example, as indicated by the position of the linear solidification device 88 in the direction of the x-axis. The control unit also receives data representation (strips 304j) and directly or indirectly associates each chain 304j with an x-axis position in the construction envelope 342 defined within the exposed surface of the solidifiable material. Therefore, a position within a chain in the data representation corresponds to a position on the exposed surface of the solidifiable material.

En la FIG. 16(a) x0 corresponde a la posición del dispositivo de solidificación lineal 88 en que comenzará la solidificación. El incremento x1-xo representa el ancho de solidificación en la dirección del eje x proporcionado por el dispositivo de solidificación lineal 88. Así, cuando el dispositivo de solidificación lineal está en la posición x0, la fuente de energía de solidificación 90 suministrará energía de solidificación cuando una faceta 94a-f con la que está en comunicación óptica tenga una posición rotacional correspondiente a las ubicaciones del eje y en la envolvente de construcción 342, en que la tira definida entre x0 y x1 está presente. En las formas de realización ilustradas de las FIG. 5A-C, la longitud de una faceta 94(a)-(f) del deflector de energía giratorio 92 corresponde a la dimensión máxima escaneable del eje y de la envolvente de construcción 342, es decir, la longitud máxima de solidificación en la dirección del eje y. Sin embargo, cualquier cadena individual 304j puede corresponder a una longitud de solidificación del eje y menor que la dimensión máxima de envolvente de construcción del eje y explorable.In FIG. 16 (a) x0 corresponds to the position of the linear solidification device 88 at which solidification will begin. The increase x1-xo represents the solidification width in the direction of the x axis provided by the linear solidification device 88. Thus, when the linear solidification device is in the x0 position, the solidification energy source 90 will supply solidification energy when a facet 94a-f with which it is in optical communication has a rotational position corresponding to the locations of the axis and in the construction envelope 342, in which the strip defined between x0 and x1 is present. In the illustrated embodiments of FIG. 5A-C, the length of a facet 94 (a) - (f) of the rotating energy deflector 92 corresponds to the maximum scannable dimension of the shaft and of the construction envelope 342, that is, the maximum solidification length in the direction of the y axis. However, any single chain 304j can correspond to a solidification length of the shaft and less than the maximum dimension of the axis construction envelope and explorable.

Dado que el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve a lo largo de la dirección de la longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62, solidificará regiones de material solidificable correspondientes a cada tira 304j. Cada ubicación del eje x corresponde a una tira particular 304j. En ciertas formas de realización, un codificador lineal está conectado operativamente al motor 76 y/o eje del motor 78 para determinar la posición del eje x del dispositivo de solidificación lineal 88.Since the linear solidification device 88 moves along the length direction (x axis) of the solidification substrate assembly 62, it will solidify regions of solidifiable material corresponding to each strip 304j. Each location of the x axis corresponds to a particular strip 304j. In certain embodiments, a linear encoder is operatively connected to the motor 76 and / or motor shaft 78 to determine the position of the x-axis of the linear solidification device 88.

Los datos de la capa de objeto que se ilustra gráficamente en la FIG. 16(a) pueden mapearse sobre una envolvente de construcción 342 tal como se muestra en la FIG. 16(c). Cada tira 304j puede definirse por una coordenada x (o pares de coordenadas x) y una o más coordenadas y que definen las regiones de solidificación en la ubicación particular del eje x.The data of the object layer illustrated graphically in FIG. 16 (a) can be mapped onto a building envelope 342 as shown in FIG. 16 (c). Each strip 304j can be defined by an x coordinate (or x coordinate pairs) and one or more coordinates that define the solidification regions at the particular location of the x axis.

En algunos ejemplos, cada cadena 304j puede estar representada por un conjunto correspondiente de datos de cadena. En una forma de realización preferente, el conjunto de datos de cadena comprende un conjunto de valores de tiempo. En otra realización preferente, el conjunto de datos de cadena comprende un número de cadena n y un conjunto de valores de tiempo. En ciertos casos, el número de cadena n 5 corresponde a un número de escaneo lineal. Por ejemplo, utilizando la fórmula (1) descrita anteriormente, se puede calcular un número máximo de escaneos lineales (Nmax) para una longitud de envolvente de construcción L y cada escaneo lineal tendrá un número de índice de cadena correspondiente asociado. Para cualquier capa de objeto particular, las regiones de la envolvente de construcción 342 a lo largo de la dirección del eje x pueden no solidificarse y pueden no escanearse. Sin embargo, a todas las regiones en 10 las que puede producirse un escaneo lineal único en la dirección del eje x se les puede asignar un número de cadena. Así, para una velocidad determinada del motor 76, un número dado de facetas F de un deflector de energía giratorio 92 y una velocidad rotacional determinada del deflector de energía giratorio 92, habrá un número máximo de escaneos lineales Nmax dentro de la envolvente de construcción 342 y un número correspondiente de conjuntos de cadenas de datos, cada uno de los cuales puede tener o no datos de 15 escaneo reales (datos de objeto), dependiendo de si se va a realizar algún escaneo en su ubicación de eje x correspondiente. En el ejemplo de la FIG. 16(c), se utilizan trece escaneos lineales para formar la capa de objeto representada por las tiras 304j y cada escaneo lineal corresponde a un índice de escaneo lineal que va de n a n+12 y un conjunto único de datos de cadena que tienen un índice de cadena que va desde n a n+12.In some examples, each string 304j may be represented by a corresponding set of string data. In a preferred embodiment, the string data set comprises a set of time values. In another preferred embodiment, the string data set comprises a string number n and a set of time values. In certain cases, the chain number n 5 corresponds to a linear scan number. For example, using the formula (1) described above, a maximum number of linear scans (Nmax) for a construction envelope length L can be calculated and each linear scan will have an associated corresponding chain index number. For any particular object layer, the regions of the building envelope 342 along the x-axis direction may not solidify and may not scan. However, all regions in which a single linear scan can occur in the x-axis direction can be assigned a string number. Thus, for a given speed of the motor 76, a given number of facets F of a rotating energy deflector 92 and a determined rotational speed of the rotating energy deflector 92, there will be a maximum number of linear Nmax scans within the construction envelope 342 and a corresponding number of sets of data strings, each of which may or may not have actual scan data (object data), depending on whether a scan will be performed at its corresponding x-axis location. In the example of FIG. 16 (c), thirteen linear scans are used to form the object layer represented by strips 304j and each linear scan corresponds to a linear scan index ranging from na n + 12 and a unique set of string data that have a string index that goes from na n + 12.

20 Los sistemas de control habituales, incluidos los microcontroladores, tendrán un tiempo de retardo incorporado entre el momento en que se leen los datos de solidificación y cuando la fuente de energía de solidificación 90 se conmuta a una condición activada o desactivada. El tiempo de retardo puede ser variable y puede causar errores en las dimensiones del objeto tridimensional que se está construyendo. En un ejemplo, se proporciona un microcontrolador con los sistemas para hacer un objeto tridimensional descrito 25 en la presente memoria que tiene un tiempo de retardo de no más de aproximadamente 80 nanosegundos, preferiblemente no más de aproximadamente 60 nanosegundos, e incluso más preferiblemente no más de aproximadamente 50 nanosegundos. El error de parte se puede relacionar con el tiempo de retardo de alternancia de la siguiente manera:20 The usual control systems, including microcontrollers, will have a built-in delay time between when solidification data is read and when solidification power source 90 is switched to an activated or deactivated condition. The delay time may be variable and may cause errors in the dimensions of the three-dimensional object being constructed. In one example, a microcontroller is provided with the systems for making a three-dimensional object described herein that has a delay time of no more than about 80 nanoseconds, preferably no more than about 60 nanoseconds, and even more preferably no more. of approximately 50 nanoseconds. The part error can be related to the alternation delay time as follows:

(3a) Error = (LBE)(RPM)(F)(ttoggie iag)/(60seg./min.)(0.001 mm/micra)(3a) Error = (LBE) (RPM) (F) (ttoggie iag) / (60sec./min.)(0.001 mm / micra)

30 donde, Error es la variación máxima en las dimensiones de la pieza (micras) debido al tiempo de30 where, Error is the maximum variation in the dimensions of the piece (microns) due to the time of

retraso de alternancia;alternation delay;

LBE es la distancia de la envolvente de construcción en la dirección del eje de escaneo (y) (mm);LBE is the distance of the construction envelope in the direction of the scan axis (y) (mm);

RPM es la frecuencia de rotación del deflector de energía giratorio 92 (revoluciones/minuto);RPM is the rotation frequency of the rotating energy deflector 92 (revolutions / minute);

F es el número de facetas en el deflector de energía giratorio 92; yF is the number of facets in the rotating energy deflector 92; Y

35 ttoggie lag es el tiempo requerido para que el microprocesador alterne el estado de la fuente de35 ttoggie lag is the time required for the microprocessor to alter the state of the source of

energía de solidificación.solidification energy.

En algunas implementaciones preferentes, el Error es preferiblemente no más de 90 micras, más preferiblemente no más de aproximadamente 90 micras, todavía más preferiblemente de no más de aproximadamente 70 micras, y aún más preferiblemente no más de aproximadamente 50 micras.In some preferred implementations, the Error is preferably no more than 90 microns, more preferably no more than about 90 microns, still more preferably no more than about 70 microns, and even more preferably no more than about 50 microns.

40 La FIG. 16(d) proporciona una tabla que ilustra conjuntos ejemplares de datos de cadena que corresponden a las bandas de objeto mostradas en las FIG. 16(c). Los índices de cadena comienzan con n=0 en el borde izquierdo (xü) de la envolvente de construcción 342 y terminan en un número de cadena máximo Nmax en el borde derecho de la envolvente de construcción 342. Por lo tanto, algunos conjuntos de datos de cadena no tendrán ningún dato de objeto asociado a ellos, ya que no corresponden a las ubicaciones del eje x 45 donde ocurre la solidificación. En la FIG. 16(d) no ocurre ninguna solidificación antes del índice de cadena n=20 y no ocurre ninguna solidificación después del índice de cadena n+12. Por lo tanto, no hay entradas en la tabla de la FIG. 16(d) para las ubicaciones del eje x en las que no se produce solidificación dentro de la envolvente de construcción 342.40 FIG. 16 (d) provides a table illustrating exemplary sets of string data that correspond to the object bands shown in FIG. 16 (c). Chain indices begin with n = 0 on the left edge (xü) of construction envelope 342 and end at a maximum chain number Nmax on the right edge of construction envelope 342. Therefore, some data sets string will not have any object data associated with them, since they do not correspond to the locations of the x-axis where solidification occurs. In FIG. 16 (d) no solidification occurs before the chain index n = 20 and no solidification occurs after the chain index n + 12. Therefore, there are no entries in the table of FIG. 16 (d) for the x-axis locations where solidification does not occur within construction envelope 342.

Cada conjunto de datos de cadena representado en la FIG. 16(d) tiene un código de inicio que se representa 50 en notación hexadecimal mediante una serie de ocho Fs. Yendo de izquierda a derecha, el índice de cadena n para el conjunto de datos de cadena es el siguiente. Siguiendo el índice de cadena, se proporciona una serie de valores de tiempo. Cada valor de tiempo representa un evento de estado de activación de la fuente de solidificación. En un ejemplo, los estados de activación están activados o desactivados. Los valores de tiempo pueden tomar una variedad de formas. Sin embargo, en una implementación se definen como los 55 tiempos transcurridos de un reloj de CPU en la unidad de microcontrolador utilizada para operar el sistema para hacer un objeto tridimensional. En un ejemplo, la CPU tiene una velocidad de reloj de 66MHz y las unidades de tiempo son marcas de CPU. En un ejemplo en que la velocidad de escaneo de la línea es de 1000 líneas por segundo, la longitud máxima de escaneo de cada línea en el eje de escaneo (dirección del eje y) corresponde a 66,000 marcas. Por lo tanto, el conjunto de datos de cadena en n=20 indica que laEach string data set represented in FIG. 16 (d) has a start code that is represented 50 in hexadecimal notation by a series of eight Fs. Going from left to right, the string index n for the string data set is as follows. Following the string index, a series of time values is provided. Each time value represents an activation status event of the solidification source. In one example, the activation states are enabled or disabled. Time values can take a variety of forms. However, in an implementation they are defined as the 55 elapsed times of a CPU clock in the microcontroller unit used to operate the system to make a three-dimensional object. In one example, the CPU has a clock speed of 66MHz and the time units are CPU marks. In an example where the line scan speed is 1000 lines per second, the maximum scan length of each line on the scan axis (y-axis direction) corresponds to 66,000 marks. Therefore, the set of string data at n = 20 indicates that the

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

fuente de energía de solidificación 90 se activará a 22000 marcas y se desactivará a 44000 marcas. El conjunto de datos de cadena en n=21 indica que la fuente de energía de solidificación 90 se activará a 20000 marcas y se desactivará a 46000 marcas. En una forma de realización preferente, se proporciona un temporizador (como por ejemplo un temporizador de software programado en la unidad de microcontrolador) que se reinicia al comienzo de cada escaneo lineal, y el comienzo de cada escaneo lineal se sincroniza con el límite del eje de escaneo de envolvente de construcción 344 utilizando un sensor 324 de la FIG. 5C de la manera descrita anteriormente. Por lo tanto, las marcas se definen con relación a un tiempo de inicio cero cuando se reinicia el temporizador, en cuyo punto la operación de escaneo de línea se encuentra en el límite del eje de escaneo 344 (FIG. 16(b)).Solidification power source 90 will be activated at 22,000 marks and deactivated at 44,000 marks. The string data set at n = 21 indicates that solidification energy source 90 will be activated at 20,000 marks and deactivated at 46,000 marks. In a preferred embodiment, a timer is provided (such as a software timer programmed in the microcontroller unit) that is reset at the beginning of each linear scan, and the beginning of each linear scan is synchronized with the axis limit of envelope construction scan 344 using a sensor 324 of FIG. 5C in the manner described above. Therefore, the marks are defined in relation to a zero start time when the timer is reset, at which point the line scan operation is at the limit of the scan axis 344 (FIG. 16 (b)).

En algunos ejemplos, un ordenador principal transmite conjuntos de datos de cadena a una unidad de microcontrolador que opera el sistema para producir un objeto tridimensional para cada posible escaneo lineal (es decir, para cada cadena que va de 0 a Nmax-1) aunque algunos de los conjuntos de datos de cadena pueden no tener datos de objeto (por ejemplo, ningún valor de marca de CPU) asociados a ellos porque la solidificación no se produce en la ubicación del eje x a la que corresponden. Si bien esta técnica puede ser utilizada, consume un exceso de capacidad del procesador de la unidad microcontroladora involucrada en la lectura de datos de cadena para conjuntos de datos de cadena correspondientes a las ubicaciones del eje x en las que no ocurre la solidificación. Por consiguiente, en algunos ejemplos, solo los conjuntos de datos de cadena que contienen datos de solidificación de objeto (por ejemplo, valores de marcas de CPU) se transmiten a la unidad de microcontrolador. En tales casos, es conveniente definir un índice de memoria de ordenador m que tenga valores que varíen de 0 a uno menos que el número máximo de conjuntos transmitidos de cadenas de datos Mmax, donde m identifica únicamente cada conjunto de datos de cadena transmitidos a la unidad de microcontrolador. En el ejemplo de las FIG. 16(d), hay un total de conjuntos Nmax de datos de cadena definidos para toda la envolvente de construcción 342 por el ordenador principal. Sin embargo, solo 13 conjuntos de datos de cadena incluyen datos de solidificación de objetos. Por lo tanto, suponiendo que el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve de izquierda a derecha en la FIG. 16(c), el primer conjunto de datos de cadena transmitidos por el ordenador principal a la unidad del microcontrolador tendrá un índice de memoria de ordenador de m=0 y un índice de cadena n de 20. El valor del índice de cadena n corresponderá a una ubicación específica a lo largo del eje x dentro de la envolvente de construcción 342. Sin embargo, el índice de memoria del ordenador m no necesariamente se corresponderá. Por lo tanto, la unidad del microcontrolador solo necesita leer 13 conjuntos de series de datos en lugar de Nmax-1 conjuntos de cadenas de datos.In some examples, a host transmits string data sets to a microcontroller unit that operates the system to produce a three-dimensional object for each possible linear scan (that is, for each string ranging from 0 to Nmax-1) although some of the string data sets may not have object data (for example, no CPU brand value) associated with them because solidification does not occur at the location of the x-axis to which they correspond. While this technique can be used, it consumes an excess of processor capacity of the microcontroller unit involved in reading string data for string data sets corresponding to the locations of the x-axis where solidification does not occur. Therefore, in some examples, only the string data sets that contain object solidification data (for example, CPU mark values) are transmitted to the microcontroller unit. In such cases, it is convenient to define a computer memory index m having values ranging from 0 to one less than the maximum number of transmitted sets of Mmax data strings, where m identifies only each set of string data transmitted to the microcontroller unit In the example of FIG. 16 (d), there is a total of Nmax sets of string data defined for the entire building envelope 342 by the host computer. However, only 13 sets of string data include object solidification data. Therefore, assuming that the linear solidification device 88 moves from left to right in FIG. 16 (c), the first set of string data transmitted by the host computer to the microcontroller unit will have a computer memory index of m = 0 and a string index of 20. The value of the string index will correspond to a specific location along the x axis within the construction envelope 342. However, the memory index of the computer m will not necessarily correspond. Therefore, the microcontroller unit only needs to read 13 sets of data series instead of Nmax-1 sets of data strings.

En algunos casos, los dispositivos de solidificación lineal 88 que utilizan un deflector de energía giratorio 92 pueden estar sujetos a la variabilidad en la velocidad de escaneo lineal en la dirección de escaneo (eje y). Cada faceta 94a-f tendrá una posición de rotación correspondiente a una ubicación a lo largo del eje de escaneo (es decir, un "punto central") en que la energía de solidificación se desviará perpendicularmente al material solidificable y a la abertura 100 en la carcasa del dispositivo de solidificación lineal 88. En el punto central, la distancia recorrida por la energía de solidificación desde el deflector de energía giratorio 92 hasta el material solidificable estará en un mínimo con respecto a las ubicaciones alejadas del punto central. En posiciones de rotación ubicadas lejos del punto central en la dirección de escaneo (eje y), la velocidad de escaneo en la dirección del eje y será más rápida que la proximidad del punto central. Además, la velocidad aumentará a medida que la distancia desde el punto central aumente. A una frecuencia de rotación constante para el deflector de energía giratorio 92, el aumento de velocidad es directamente proporcional a la distancia desde el punto central. Esta velocidad de escaneo variable en función de la posición del eje de escaneo (eje y) puede producir imprecisiones en el objeto tridimensional.In some cases, linear solidification devices 88 using a rotating energy deflector 92 may be subject to variability in the linear scanning speed in the scanning direction (y axis). Each facet 94a-f will have a rotation position corresponding to a location along the scan axis (ie, a "center point") in which the solidification energy will deviate perpendicularly to the solidifiable material and the opening 100 in the housing. of the linear solidification device 88. At the central point, the distance traveled by the solidification energy from the rotating energy deflector 92 to the solidifiable material will be at a minimum with respect to the locations away from the central point. In rotational positions located far from the center point in the scanning direction (y axis), the scanning speed in the direction of the axis and will be faster than the proximity of the center point. In addition, the speed will increase as the distance from the center point increases. At a constant rotation frequency for the rotating energy deflector 92, the speed increase is directly proportional to the distance from the center point. This variable scan speed depending on the position of the scan axis (y axis) can cause inaccuracies in the three-dimensional object.

En algunos ejemplos, los datos de cadena utilizados para determinar cuándo alternar el estado de activación entre ON y OFF de la fuente de energía de solidificación 90 se ajustan para tener en cuenta las variaciones de velocidad del eje de barrido. En una forma de realización, los valores de datos de cadena que representan cambios en el estado de activación (por ejemplo, el número de marcas de CPU tal como se ejemplifica en las FIG. 16(d), (f) y (g)) se ajustan en función de su distancia correspondiente al punto central). En una implementación, los datos de cadena en cualquier valor de índice de cadena n se ajustan de la siguiente manera:In some examples, the string data used to determine when to toggle the activation state between ON and OFF of the solidification energy source 90 is adjusted to take into account the speed variations of the scan axis. In one embodiment, the string data values representing changes in the activation state (for example, the number of CPU marks as exemplified in FIG. 16 (d), (f) and (g) ) are adjusted based on their distance corresponding to the center point). In one implementation, the string data at any string index value n is adjusted as follows:

3(b) Nuevas marcas de CPU = Marcas antiguas de CPU + Marcas ACPU*C3 (b) New CPU marks = Old CPU marks + ACPU marks * C

donde, las marcas ACPU se calculan restando las marcas antiguas de la CPU de las marcas de la CPU del punto central, y C es una constante adimensional. La variable "marcas de CPU del punto central" se refiere a la cantidad de marcas de la CPU en los que la energía de solidificación golpeará el punto central. En general, corresponderá al punto medio de una línea de escaneo completa a lo largo de la dirección del eje de escaneo.where, ACPU marks are calculated by subtracting the old CPU marks from the CPU marks from the center point, and C is a dimensionless constant. The variable "CPU marks of the central point" refers to the number of CPU marks in which the solidification energy will hit the central point. In general, it will correspond to the midpoint of a complete scan line along the direction of the scan axis.

La ecuación 3(b) también se puede modificar para su utilización con distancias lineales antes de que se conviertan en marcas de la CPU. Por ejemplo, refiriéndose a la FIG. 15, un objeto tridimensional puede laminarse en una pluralidad de cortes como por ejemplo 302i donde i varía desde 1 hasta el número máximo de láminas n. Un segmento dado se puede proyectar sobre el área de construcción tal como se muestra en la FIG. 16(c). Cada línea de escaneo 304j tendrá ubicaciones que definen una distancia con respecto a unaEquation 3 (b) can also be modified for use with linear distances before they become CPU marks. For example, referring to FIG. 15, a three-dimensional object can be laminated in a plurality of cuts such as 302i where i varies from 1 to the maximum number of sheets n. A given segment can be projected onto the construction area as shown in FIG. 16 (c). Each scan line 304j will have locations that define a distance from a

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ubicación de referencia a lo largo de la dirección del eje de escaneo (por ejemplo, el borde 344 donde y=yo) donde el estado de activación de la fuente de energía de solidificación 90 cambia. El punto central también se puede definir con relación a la misma ubicación de referencia. Para cada ubicación a lo largo del eje x, habrá una pluralidad de valores de eje y (en relación con el borde y0 344) en los que cambia el estado de activación. Para cada cadena mostrada en la FIG. 16(c), el estado de activación cambiará dos veces. Así, para una posición determinada a lo largo del eje x, cada valor del eje de escaneo (y) al que cambia el estado de energización de energía de solidificación puede corregirse para tener en cuenta la variación del eje de escaneo (y) en la velocidad de escaneo de energía de solidificación tal como sigue:reference location along the direction of the scan axis (for example, the edge 344 where y = i) where the activation state of the solidification energy source 90 changes. The center point can also be defined in relation to the same reference location. For each location along the x-axis, there will be a plurality of y-axis values (in relation to the y0 344 edge) at which the activation state changes. For each chain shown in FIG. 16 (c), the activation status will change twice. Thus, for a given position along the x axis, each value of the scan axis (y) to which the solidification energy energization state changes can be corrected to take into account the variation of the scan axis (y) in the solidification energy scan speed as follows:

3(c) ynew = yold + (y center point - yold)*C3 (c) ynew = yold + (y center point - yold) * C

donde yold es una posición del eje y con respecto a la ubicación de referencia del eje y (por ejemplo, el borde 344 en la FIG. 16(c)) en que el estado de activación cambia según se determina colocando (matemática o gráficamente) una lámina 302i del objeto tridimensional en una envolvente de construcción;where yold is a position of the axis and with respect to the reference location of the axis and (for example, the edge 344 in FIG. 16 (c)) in which the activation state changes as determined by placing (mathematically or graphically) a sheet 302i of the three-dimensional object in a construction envelope;

y central point es la ubicación del punto central con respecto a la ubicación de referencia del eje y (por ejemplo, el borde 344 en la FIG. 16(c));and central point is the location of the central point with respect to the reference location of the axis and (for example, the edge 344 in FIG. 16 (c));

y new es el nuevo valor corregido del eje y en que cambia el estado de activación; y C es una constante sin dimensiones.and new is the new corrected value of the axis and in which the activation state changes; and C is a constant without dimensions.

Los valores de ynew se pueden convertir a marcas de CPU para definir los datos de cadena para la solidificación.Ynew values can be converted to CPU marks to define the string data for solidification.

El valor de la constante adimensional C puede determinarse por prueba y error. En un ejemplo, una pluralidad de secciones lineales se solidifican a lo largo de una dirección que es sustancialmente perpendicular a la dirección del eje de escaneo (y), por ejemplo, a lo largo de la dirección del eje x. Los datos de cadena en los que se basan las secciones lineales son tales que cada línea está igualmente separada de sus vecinos. En el caso de una cadena de datos que dice String (n)=(FFFFFF, n, 10000, 10500, 11500, 12000, 22000, 22500, 32500, 33000, 43000, 43500), se esperaría que cada sección lineal tuviera un grosor del eje de escaneo correspondiente a 1000 marcas de la CPU e iguales separaciones entre secciones lineales equivalentes a 10000 marcas de la CPU. Si la velocidad de escaneo varía a lo largo de la dirección del eje de escaneo (y), las secciones lineales solidificadas reales no estarán separadas en cantidades iguales. Por ejemplo, cuando la velocidad de escaneo es más rápida en los extremos de la línea de escaneo en relación con el punto central, las separaciones entre secciones lineales adyacentes aumentarán a medida que se mueva a lo largo del eje y desde el punto central (ya sea dirección positiva o negativa del eje y). C puede calcularse relacionando las distancias entre dos cadenas adyacentes (y/o promediando las relaciones de vecinos adyacentes) o haciendo ajustes a C y repitiendo el proceso de solidificación hasta que las separaciones entre secciones lineales sean sustancialmente iguales.The value of the dimensionless constant C can be determined by trial and error. In one example, a plurality of linear sections solidify along a direction that is substantially perpendicular to the direction of the scan axis (y), for example, along the direction of the x axis. The string data on which the linear sections are based are such that each line is equally separated from its neighbors. In the case of a data string that says String (n) = (FFFFFF, n, 10000, 10500, 11500, 12000, 22000, 22500, 32500, 33000, 43000, 43500), each linear section would be expected to have a thickness of the scan axis corresponding to 1000 marks of the CPU and equal separations between linear sections equivalent to 10,000 marks of the CPU. If the scan speed varies along the direction of the scan axis (y), the actual solidified linear sections will not be separated by equal amounts. For example, when the scan speed is faster at the ends of the scan line relative to the center point, the separations between adjacent linear sections will increase as it moves along the axis and from the center point (already be positive or negative direction of the y) axis. C can be calculated by relating the distances between two adjacent chains (and / or averaging the relations of adjacent neighbors) or by making adjustments to C and repeating the solidification process until the separations between linear sections are substantially equal.

Por lo tanto, en un método para fabricar un objeto tridimensional, se corta un objeto tridimensional en láminas adyacentes a lo largo de un eje de construcción (por ejemplo, tal como se muestra en la FIG. 15). Cada lámina se subdivide a continuación en un conjunto de bandas lineales, cada una de las cuales se extiende a lo largo de la dirección de escaneo (por ejemplo, el eje y). Un punto central se determina determinando la posición a lo largo de la dirección del eje de escaneo en la que la distancia entre la energía de solidificación desviada por el deflector de energía giratorio 92 y el material solidificable es mínima. En una variación, cada cadena se convierte en un conjunto de valores de eje de escaneo (que pueden ser, por ejemplo, distancias lineales con respecto a un límite de envolvente de construcción o valores de marcas de CPU) en los que cambia el estado de activación de fuente de energía de solidificación 90. Cada valor del eje de escaneo se corrige para tener en cuenta la variación en la velocidad de escaneo a lo largo del eje de escaneo, preferiblemente en una cantidad que varía con la distancia entre la ubicación del valor del eje de escaneo a lo largo del eje de escaneo y el punto central, como por ejemplo utilizando la ecuación 3(b). Los valores del eje de escaneo corregidos son utilizados posteriormente por el microcontrolador para realizar el proceso de solidificación. En otra variación, el conjunto de tiras lineales se convierte en marcas de CPU y a continuación se corrige, por ejemplo utilizando la ecuación 3(b).Therefore, in a method for manufacturing a three-dimensional object, a three-dimensional object is cut into adjacent sheets along a construction axis (for example, as shown in FIG. 15). Each sheet is then subdivided into a set of linear bands, each of which extends along the scanning direction (for example, the y-axis). A central point is determined by determining the position along the direction of the scan axis at which the distance between the solidification energy deflected by the rotating energy deflector 92 and the solidifiable material is minimal. In a variation, each string becomes a set of scan axis values (which can be, for example, linear distances with respect to a construction envelope limit or CPU mark values) at which the state of change solidification power source activation 90. Each value of the scan axis is corrected to take into account the variation in the scan speed along the scan axis, preferably in an amount that varies with the distance between the location of the value of the scan axis along the scan axis and the center point, such as using equation 3 (b). The corrected scan axis values are subsequently used by the microcontroller to perform the solidification process. In another variation, the set of linear strips is converted to CPU marks and then corrected, for example using equation 3 (b).

En muchos procesos de creación de objetos tridimensionales, habrá varias capas adyacentes que son idénticas y que, por lo tanto, pueden representarse mediante datos de capa de objeto idénticos. Con referencia a la FIG. 16(e), los datos de la capa de objeto se representan en forma gráfica que se pueden utilizar para formar varias capas. En algunos casos, es preferible realizar operaciones de escaneo de líneas cuando el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve de izquierda a derecha y de derecha a izquierda a lo largo del eje x. Esto no presenta ningún problema cuando el objeto es simétrico con respecto a la línea media de la dirección del eje x. Sin embargo, cuando se forman múltiples capas asimétricas idénticas, la unidad de microcontrolador debe leer los conjuntos de datos de cadena en el orden opuesto cuando el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve en direcciones opuestas. Por ejemplo, la tabla de la FIG. 16(f) representa múltiples conjuntos de datos de cadena que corresponden a los datos de capa de objeto de la FIG. 16(e). Cuando se mueve el dispositivo de solidificación lineal 88 de izquierda a derecha, el primerIn many three-dimensional object creation processes, there will be several adjacent layers that are identical and, therefore, can be represented by identical object layer data. With reference to FIG. 16 (e), the data of the object layer is represented graphically that can be used to form several layers. In some cases, it is preferable to perform line scan operations when the linear solidification device 88 moves from left to right and from right to left along the x axis. This presents no problem when the object is symmetrical with respect to the midline of the x-axis direction. However, when multiple identical asymmetric layers are formed, the microcontroller unit must read the string data sets in the opposite order when the linear solidification device 88 moves in opposite directions. For example, the table in FIG. 16 (f) represents multiple sets of string data that correspond to the object layer data of FIG. 16 (e). When the linear solidification device 88 moves from left to right, the first

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conjunto de datos de cadena en que se produce la solidificación tiene un índice de cadena de n=20 y un valor de índice de memoria del ordenador m de cero. El último conjunto de datos de cadena en que se produce la solidificación tiene un índice de cadena de n=60. Cuando el dispositivo de solidificación lineal 88 invierte la dirección para ir de derecha a izquierda, no puede realizar la solidificación comenzando con el índice de memoria del ordenador m=0 y el índice de cadena de datos n=20 porque esos datos se definieron para el lado izquierdo de la FIG. 16(e), no el lado derecho. Por lo tanto, realizar operaciones de escaneo de línea basadas en dichos datos solidificaría un patrón que es el inverso del patrón deseado. La unidad del microcontrolador o el ordenador principal pueden calcular y almacenar conjuntos completos de cadenas de datos para la dirección de derecha a izquierda en función de los datos generados para la operación de izquierda a derecha. Sin embargo, esta operación consumiría una memoria excesiva y la capacidad del procesador.String data set in which solidification occurs has a string index of n = 20 and a computer memory index value m of zero. The last set of string data in which solidification occurs has a string index of n = 60. When the linear solidification device 88 reverses the direction to go from right to left, it cannot perform solidification starting with the computer memory index m = 0 and the data chain index n = 20 because that data was defined for the left side of FIG. 16 (e), not the right side. Therefore, performing line scan operations based on such data would solidify a pattern that is the inverse of the desired pattern. The microcontroller unit or host can calculate and store complete sets of data strings for the right-to-left address based on the data generated for left-to-right operation. However, this operation would consume excessive memory and processor capacity.

En un método de funcionamiento, el ordenador principal invierte los datos para las capas idénticas adyacentes y los transmite a la unidad del microcontrolador. De acuerdo con el método, se proporcionan datos de capa de objetos tridimensionales idénticos correspondientes a las capas adyacentes primera (pares) y segunda (impares) de material solidificable utilizado para formar el objeto tridimensional. Los datos de capa de objeto se subdividen en primera y segunda pluralidades respectivas de tiras de sección transversal de objeto, donde cada cadena de sección transversal de objeto en la primera pluralidad de tiras de sección transversal de objeto tiene un conjunto de datos de tira y un valor n de índice de tira (par) que van desde 0 hasta el valor de índice máximo de Nmax-1 en la primera pluralidad de tiras de sección transversal de objeto. Cada tira en la segunda pluralidad de tiras de sección transversal de objeto tiene un conjunto de datos de tira y un valor de índice de cadena correspondiente n (impar), y los datos de cadena correspondientes a cada valor respectivo de n (impar) para la segunda pluralidad de objetos cruzados - las tiras de sección equivalen a los datos de cadena para la primera pluralidad de tiras de sección transversal de objeto que corresponden al valor de índice de cadena n (par) igual a Nmax-1 menos el valor respectivo de n (impar). A medida que se solidifica cada capa impar, el ordenador principal puede simplemente identificar la cadena de datos de capa par que corresponde a cada cadena de datos de capa impar y transmitir la cadena de datos de capa par al microcontrolador, evitando la necesidad de almacenar un conjunto de datos de cadena de capa impar. El uso de esta técnica de inversión permite que los datos de múltiples capas que se solidifican en direcciones opuestas se determinen creando datos de capa de objeto para una sola capa y ya sea invirtiendo (para capas solidificadas en la dirección opuesta del eje x) o usándolo (para capas solidificadas en la misma dirección del eje x) para todas las capas posteriores que tienen la misma forma de sección transversal.In one method of operation, the host reverses the data for adjacent identical layers and transmits them to the microcontroller unit. According to the method, layer data of identical three-dimensional objects corresponding to the adjacent first (even) and second (odd) layers of solidifiable material used to form the three-dimensional object are provided. The object layer data is subdivided into respective first and second pluralities of object cross-section strips, where each object cross-section chain in the first plurality of object cross-section strips has a set of strip data and a n value of strip index (pair) ranging from 0 to the maximum index value of Nmax-1 in the first plurality of object cross-section strips. Each strip in the second plurality of object cross-section strips has a set of strip data and a corresponding chain index value n (odd), and the string data corresponding to each respective value of n (odd) for the second plurality of cross objects - the section strips equal the string data for the first plurality of object cross section strips corresponding to the chain index value n (even) equal to Nmax-1 minus the respective value of n (odd). As each odd layer solidifies, the host computer can simply identify the even layer data chain that corresponds to each odd layer data chain and transmit the even layer data chain to the microcontroller, avoiding the need to store a odd layer string data set. The use of this inversion technique allows multilayer data that solidifies in opposite directions to be determined by creating object layer data for a single layer and either inverting (for solidified layers in the opposite direction of the x-axis) or using it. (for solidified layers in the same direction of the x-axis) for all subsequent layers that have the same cross-sectional shape.

Una inversión ejemplar utilizada para reducir la capacidad de almacenamiento de un medio legible por ordenador requerido para almacenar datos de objeto tridimensionales correspondientes a una pluralidad de capas de objeto puede describirse de la siguiente manera: un primer conjunto de datos de capa de objeto se almacena en un medio legible por ordenador. El primer conjunto de datos de capa de objeto comprende un primer conjunto de cadenas de datos como por ejemplo las representadas en las FIG. 16(d), (f) y (g). Cada cadena de datos en el primer conjunto se puede representar como d (0, m), donde 0 indica que la cadena pertenece al primer conjunto, y m es un valor de índice de memoria de ordenador exclusivo de la cadena. Los valores de índice m van de 0 para la primera cadena de datos a Mmax (o Mtotal). El valor de índice más alto será Mmax-1 (porque el primer valor es cero).An exemplary inversion used to reduce the storage capacity of a computer-readable medium required to store three-dimensional object data corresponding to a plurality of object layers can be described as follows: a first set of object layer data is stored in a computer readable medium. The first set of object layer data comprises a first set of data strings such as those represented in FIG. 16 (d), (f) and (g). Each data string in the first set can be represented as d (0, m), where 0 indicates that the string belongs to the first set, and m is a unique computer memory index value of the string. The index values m range from 0 for the first data string to Mmax (or Mtotal). The highest index value will be Mmax-1 (because the first value is zero).

Un programa está almacenado en el medio legible por ordenador (que puede ser el mismo o diferente al que está almacenado el primer conjunto de datos de capa de objeto) con instrucciones para calcular un segundo conjunto de cadenas de datos para un segundo conjunto de datos de capa de objeto. Las capas a las que corresponden los conjuntos primero y segundo de datos de objeto son preferiblemente adyacentes entre sí y definen una secuencia de capas alternas (primer conjunto, segundo conjunto, primer conjunto, segundo conjunto, etc.). Los datos de cadena para el segundo conjunto de datos de capa de objeto pueden calcularse utilizando la siguiente ecuación o utilizando cualquier conjunto de ecuaciones de manera que los datos de cadena para el segundo conjunto de datos de capa de objeto correspondan a la de la primera capa de datos de objeto de acuerdo con la siguiente ecuación:A program is stored in the computer-readable medium (which may be the same or different from the first object layer data set) with instructions to calculate a second set of data strings for a second set of data Object layer The layers to which the first and second sets of object data correspond are preferably adjacent to each other and define a sequence of alternate layers (first set, second set, first set, second set, etc.). The string data for the second set of object layer data can be calculated using the following equation or using any set of equations so that the string data for the second set of object layer data corresponds to that of the first layer of object data according to the following equation:

(4) d(1,m) = d(0,Mmax-1-m)(4) d (1, m) = d (0, Mmax-1-m)

donde, d (1, m) son los datos de cadena para la capa 1 a un valor dado del índice de memoriawhere, d (1, m) is the string data for layer 1 at a given value of the memory index

de ordenador, m.of computer, m.

Utilizando la ecuación (4), el ordenador principal puede simplemente identificar la cadena de datos para la capa 0-ésima que corresponde a cada cadena de datos para la 1a capa y transmitirla al microcontrolador. Ni el ordenador principal ni el microcontrolador necesitan almacenar las cadenas d (1, m) en la memoria. Tal como se ha mencionado anteriormente, cada ubicación a lo largo de la dirección del eje x de la envolvente de construcción 342 puede corresponder únicamente (directa o indirectamente) a un índice de cadena n. El índice de memoria del ordenador se utiliza para evitar almacenar cadenas de datos que están vacías porque corresponden a ubicaciones en las que no tendrá lugar la solidificación. Sin embargo, las cadenas de datos para toda la envolvente de construcción pueden relacionarse entre sí utilizando unaUsing equation (4), the host can simply identify the data chain for the 0 th layer that corresponds to each data chain for the 1st layer and transmit it to the microcontroller. Neither the host nor the microcontroller needs to store the d (1, m) strings in memory. As mentioned above, each location along the x-axis direction of construction envelope 342 may correspond only (directly or indirectly) to a chain index n. The memory index of the computer is used to avoid storing data strings that are empty because they correspond to locations where solidification will not take place. However, the data strings for the entire building envelope can be related to each other using a

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ecuación similar a la ecuación 3a reemplazando m con el índice de cadena n y reemplazando Mmax con el número máximo de cadenas de datos para la envolvente de construcción Ntotal.equation similar to equation 3a replacing m with the string index n and replacing Mmax with the maximum number of data strings for the Ntotal construction envelope.

La técnica anterior de inversión de datos se ilustra en las FIG. 16(f) y (g). En el ejemplo, Nmax (como puede calcularse mediante la ecuación (1)) es 101 y los índices de cadena van de 0 a Nmax-1 (es decir, de 0 a 100). Por lo tanto, al solidificar de derecha a izquierda (FIG. 16(g)) a lo largo del eje x, el conjunto de datos de cadena para la capa impar tiene un índice de cadena de 40 (comenzando desde n=0 en el límite derecho de la envolvente de construcción 345 en la FIG. 16(b)) es el mismo que el conjunto de datos de cadena utilizado para la cadena de capas pares que tiene el índice de cadena n=100-40=60. Por lo tanto, los índices de cadena siempre se inician en cero en los límites de la mano izquierda y derecha, pero la inversión de los conjuntos de datos de cadena por parte del ordenador principal tal como se refleja en las FIGS. 16(f) y 16(g) evita la necesidad de volver a calcular nuevos datos de cadena para la capa impar a partir de los datos del objeto. En cambio, los datos de capa par pueden simplemente invertirse y suministrarse a la unidad del microcontrolador. En otro ejemplo, el proceso de inversión puede manejarse en función del valor m del índice de memoria del ordenador en lugar del valor n del índice de cadena utilizando la ecuación (4). Así, por ejemplo, al solidificar la capa impar (yendo de derecha a izquierda) los datos de cadena para m=l pueden calcularse tomando los datos de capa pares en m= Mmax-1-m (impar)=39 (Mmax es el total de valores de índice de ordenador, que es 41, no el valor de índice máximo que es 40). Esta última técnica evita la necesidad de leer datos de cadena para cadenas en las que no se produce solidificación y en su lugar requiere leer solo aquellas cadenas en las que hay solidificación, que por definición son aquellas a las que se les asignó un valor m de índice de memoria del ordenador.The prior art of data inversion is illustrated in FIG. 16 (f) and (g). In the example, Nmax (as can be calculated by equation (1)) is 101 and the chain indices range from 0 to Nmax-1 (that is, from 0 to 100). Therefore, when solidifying from right to left (FIG. 16 (g)) along the x-axis, the string data set for the odd layer has a chain index of 40 (starting from n = 0 in the right boundary of construction envelope 345 in FIG. 16 (b)) is the same as the chain data set used for the even layer chain having the chain index n = 100-40 = 60. Therefore, the string indexes always start at zero at the limits of the left and right hand, but the inversion of the string data sets by the host computer as reflected in FIGS. 16 (f) and 16 (g) avoids the need to recalculate new string data for the odd layer from the object data. Instead, even layer data can simply be inverted and supplied to the microcontroller unit. In another example, the inversion process can be handled as a function of the value m of the memory index of the computer instead of the value n of the string index using equation (4). Thus, for example, by solidifying the odd layer (going from right to left) the string data for m = l can be calculated by taking the even layer data at m = Mmax-1-m (odd) = 39 (Mmax is the Total computer index values, which is 41, not the maximum index value that is 40). This last technique avoids the need to read string data for chains in which solidification does not occur and instead requires only reading those chains in which there is solidification, which by definition are those to which an m-value of computer memory index

Tal como se ha mencionado anteriormente, en algunas implementaciones de los sistemas descritos en el presente documento se utiliza un parámetro de movimiento del motor como por ejemplo un número de etapas del motor para indicar indirectamente cuándo el dispositivo de solidificación lineal 88 está en una ubicación del eje x correspondiente a un escaneo lineal particular o datos de cadena índice, n. Para un valor de índice deseado, n, el número de pasos desde el límite del eje x de envolvente de construcción relevante, 343 o 345, puede calcularse utilizando la siguiente fórmula:As mentioned above, in some implementations of the systems described herein, a motor movement parameter is used, such as a number of engine stages to indirectly indicate when the linear solidification device 88 is in a location of the x axis corresponding to a particular linear scan or index string data, n. For a desired index value, n, the number of steps from the limit of the relevant construction envelope x axis, 343 or 345, can be calculated using the following formula:

(5) Fases = W(S)(n)(RPM)(F)/60(5) Phases = W (S) (n) (RPM) (F) / 60

en donde, Fases es el número de fases del motor desde el límite del eje X de la envolvente de construcción hasta la ubicación en la que se realiza el escaneo de línea que tiene el valor de índice n;where, Phases is the number of phases of the motor from the limit of the X axis of the construction envelope to the location where the line scan with the index value n is performed;

W es una relación de fases de motor para el motor 76 por unidad de longitud en la dirección del eje x en fases/mm;W is a ratio of motor phases for motor 76 per unit length in the direction of the x-axis in phases / mm;

S es la velocidad del motor 76 en mm/segundo;S is the engine speed 76 in mm / second;

RPM es la frecuencia de rotación del deflector de energía giratorio en revoluciones por minuto; yRPM is the rotation frequency of the rotating energy deflector in revolutions per minute; Y

F es la cantidad de facetas en el deflector de energía giratorio.F is the amount of facets in the rotating energy deflector.

La variable W se puede considerar como un "parámetro de movimiento del motor" ya que depende de un número de fases del motor. Tal como se ha indicado anteriormente, W puede estimarse a partir de relaciones mecánicas conocidas entre la velocidad de rotación y la relación de transmisión del motor 76 y los diámetros de polea 82a y 82b. Un método para estimar W es determinar el número de fases estimadas requeridas para atravesar la longitud L del eje x de la envolvente de construcción 342 en base a dichas relaciones mecánicas conocidas. Sin embargo, debido a los efectos térmicos y otras no idealidades, el valor estimado de W puede no ser exacto. En los casos en que la solidificación se realiza bidireccionalmente con respecto al eje x (comenzando desde los límites de la envolvente de construcción 343 y 345), el error en W puede causar una desalineación entre las capas par e impar porque el número calculado de pasos no corresponderá a la ubicación deseada del eje x que cree que corresponde al valor de n utilizado en la ecuación (5). Por ejemplo, si un proceso de construcción se inicia desde la dirección de izquierda a derecha a lo largo de la dirección del eje x, y W es demasiado alto, un valor dado de n provocará que la solidificación ocurra más a la derecha de lo deseado. Como resultado, el límite más a la derecha de la parte estará más a la derecha de lo deseado. Si la solidificación se invierte (de derecha a izquierda), el número de pasos correspondientes a un valor dado de n se desplazará más hacia la izquierda que lo deseado. Por lo tanto, cuando la parte resultante se ve desde la misma orientación que aquella en la que se construyó (es decir, con el lado que era el lado izquierdo durante la formación posicionado a la izquierda del lado que era el lado derecho durante la formación), las partes de la pieza que se solidificaron en la dirección de izquierda a derecha tendrán un borde de la mano derecha que se desplaza hacia la derecha en relación con las partes de la pieza que se solidificaron en la dirección de izquierda a derecha. El borde de la mano izquierda de las partes de la parte solidificada en la dirección de derecha a izquierda se desplazará hacia la izquierda en relación con las partes solidificadas en la dirección de izquierda a derecha. Por el contrario, si la solidificación comienza de izquierda a derecha y W es demasiado baja, al ver la pieza resultante en la misma orientación que aquella en la que se construyó, el borde derecho de las partes solidificadas en la dirección de izquierda a derecha será desplazado hacia la izquierda en relación con las partes solidificadasThe variable W can be considered as a "motor movement parameter" since it depends on a number of motor phases. As indicated above, W can be estimated from known mechanical relationships between the rotation speed and the transmission ratio of the engine 76 and the pulley diameters 82a and 82b. One method of estimating W is to determine the number of estimated phases required to traverse the length L of the x-axis of the construction envelope 342 based on said known mechanical relationships. However, due to thermal effects and other non-idealities, the estimated value of W may not be accurate. In cases where solidification is done bidirectionally with respect to the x axis (starting from the limits of the construction envelope 343 and 345), the error in W can cause misalignment between the even and odd layers because the calculated number of steps It will not correspond to the desired location of the x-axis that you think corresponds to the value of n used in equation (5). For example, if a construction process starts from the left to right direction along the x-axis direction, and W is too high, a given value of n will cause solidification to occur more to the right than desired. . As a result, the rightmost limit of the part will be more to the right than desired. If the solidification is reversed (from right to left), the number of steps corresponding to a given value of n will shift more to the left than desired. Therefore, when the resulting part is viewed from the same orientation as the one in which it was built (that is, with the side that was the left side during the formation positioned to the left of the side that was the right side during the formation ), the parts of the piece that solidified in the left-to-right direction will have an edge of the right hand that moves to the right in relation to the parts of the piece that solidified in the direction from left to right. The edge of the left hand of the parts of the solidified part in the right-to-left direction will shift to the left in relation to the solidified parts in the left-to-right direction. On the contrary, if the solidification starts from left to right and W is too low, seeing the resulting piece in the same orientation as the one in which it was built, the right edge of the solidified parts in the direction from left to right will be shifted to the left in relation to solidified parts

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en la dirección de derecha a izquierda, y el borde izquierdo de la parte solidificada en la dirección de izquierda a derecha se desplazará desde la derecha cuando se solidifique.in the direction from right to left, and the left edge of the solidified part in the direction from left to right will shift from the right when it solidifies.

Como resultado, en ciertas implementaciones, es deseable ajustar el parámetro de movimiento del motor (por ejemplo, W) en base a los datos de medición de la pieza de prueba. Los datos de medición de la pieza de prueba pueden comprender la longitud de una dimensión o espacio de compensación entre dos o más secciones de la pieza de prueba. En ciertos casos en los que se utiliza el método de inversión de datos ilustrado en las FIG. 16(f) y (g), se crea un desplazamiento entre las secciones de capas idénticas que se solidifican en direcciones opuestas a lo largo del eje x. El desplazamiento se utiliza a continuación para ajustar el valor de W.As a result, in certain implementations, it is desirable to adjust the motor movement parameter (eg, W) based on the measurement data of the test piece. The measurement data of the test piece may comprise the length of a dimension or compensation space between two or more sections of the test piece. In certain cases where the data inversion method illustrated in FIG. 16 (f) and (g), a shift is created between the sections of identical layers that solidify in opposite directions along the x-axis. The offset is then used to adjust the value of W.

Un método para preparar una pieza de prueba para utilizar en la determinación del ajuste del movimiento del motor comprende formar una primera serie de capas de la pieza de prueba moviendo el dispositivo de solidificación lineal 88 en una primera dirección a lo largo del eje x (por ejemplo, de izquierda a derecha) y realizar operaciones de escaneo lineal en la dirección del eje de escaneo (eje y). A continuación se forma una segunda serie de capas moviendo el dispositivo de solidificación lineal 88 en una dirección del eje x opuesta a la utilizada para formar el primer conjunto de capas (por ejemplo, de derecha a izquierda) y realizando operaciones de escaneo lineal en el eje de escaneo (dirección del eje y). La pieza de prueba puede tener una variedad de formas, pero en algunos ejemplos se utiliza una forma de bloque rectangular simple. En otros ejemplos, y como se ilustra en las FIG. 25(a) y 25(b), se utiliza una forma de pieza de prueba semiesférica. En la formación de la pieza de prueba, se especifica un valor inicial del parámetro de movimiento del motor que se cree que produce la longitud correcta de la envolvente de construcción 342 en la dirección del eje x. En un ejemplo preferente, el parámetro de movimiento del motor es un número de etapas del motor para el motor 76 que se estima que corresponde a la longitud conocida L de la envolvente de construcción 342. A partir de estos datos, se puede calcular un valor predicho de W.A method of preparing a test piece for use in determining the motor movement adjustment comprises forming a first series of layers of the test piece by moving the linear solidification device 88 in a first direction along the x-axis (by for example, from left to right) and perform linear scanning operations in the direction of the scan axis (y axis). A second series of layers is then formed by moving the linear solidification device 88 in an x-axis direction opposite to that used to form the first set of layers (for example, from right to left) and performing linear scanning operations in the scan axis (y axis direction). The test piece can have a variety of shapes, but in some examples a simple rectangular block shape is used. In other examples, and as illustrated in FIG. 25 (a) and 25 (b), a form of hemispherical test piece is used. In the formation of the test piece, an initial value of the motor movement parameter is specified which is believed to produce the correct length of the construction envelope 342 in the direction of the x-axis. In a preferred example, the motor movement parameter is a number of engine stages for the engine 76 that is estimated to correspond to the known length L of the construction envelope 342. From this data, a value can be calculated predicted by W.

Tal como se indica en la ecuación (5), si el parámetro de movimiento del motor es erróneo, el valor predicho de W también será erróneo, lo que a su vez provocará que el número de fases del motor (Fases) calculadas a partir de la ecuación (5) sea erróneo. Los efectos de dicho error en W se pueden ejemplificar haciendo referencia nuevamente a los datos de la FIG. 16(f). Si se construye una pieza de prueba utilizando esos datos, la primera serie de capas utilizará todos los datos de la FIG. 16(f) y se formará en la dirección de izquierda a derecha a lo largo del eje x. La segunda serie de capas se formará en la dirección de derecha a izquierda a lo largo del eje x. Tal como indican los datos, para las capas de izquierda a derecha, el primer escaneo lineal que va de izquierda a derecha se realizará con el valor de índice de cadena n de 20. Si el valor predicho de W es mayor que el valor real, el primer escaneo lineal se desplazará más hacia la derecha desde el límite de la envolvente de construcción de la parte izquierda 343 de lo deseado, como lo harán todos los escaneos lineales posteriores. Como resultado, todas las capas de izquierda a derecha (pares) se desplazarán hacia la derecha en relación con la posición deseada. Cuando se invierte la dirección de solidificación y se utilizan los datos de la FIG. 16(g), la primera cadena en m=0, n=40 se desplazará más hacia la izquierda desde el límite de la envolvente de construcción de la derecha 345 de lo deseado. Por lo tanto, cuando la pieza de prueba se completa y se ve desde la misma orientación que su orientación de construcción, el primer conjunto de capas formadas en la dirección de izquierda a derecha se desplazará hacia la derecha en relación con el segundo conjunto de capas formado en una dirección de derecha a izquierda. El cambio producirá una dimensión de desplazamiento medible.As indicated in equation (5), if the motor movement parameter is wrong, the predicted value of W will also be wrong, which in turn will cause the number of motor phases (Phases) calculated from Equation (5) is wrong. The effects of said error in W can be exemplified by referencing the data in FIG. 16 (f). If a test piece is constructed using that data, the first series of layers will use all the data in FIG. 16 (f) and will be formed in the direction from left to right along the x axis. The second series of layers will be formed in the right to left direction along the x axis. As the data indicates, for the layers from left to right, the first linear scan that goes from left to right will be performed with the string index value n of 20. If the predicted value of W is greater than the actual value, The first linear scan will move further to the right from the boundary of the construction envelope on the left side 343 than desired, as will all subsequent linear scans. As a result, all layers from left to right (even) will shift to the right in relation to the desired position. When the solidification address is reversed and the data in FIG. 16 (g), the first chain in m = 0, n = 40 will move further to the left from the boundary of the construction envelope on the right 345 of the desired. Therefore, when the test piece is completed and viewed from the same orientation as its construction orientation, the first set of layers formed in the direction from left to right will move to the right in relation to the second set of layers formed in a direction from right to left. The change will produce a measurable displacement dimension.

La dimensión de desplazamiento medida de la pieza de prueba se puede utilizar para corregir el valor de W utilizado por el microcontrolador de acuerdo con las ecuaciones (6)-(8):The measured displacement dimension of the test piece can be used to correct the value of W used by the microcontroller according to equations (6) - (8):

(6) Desplazamiento por pasos = A L * W(6) Step offset = A L * W

(7) Longitud de envolvente de construcción corregida en Fases = Fases (Previstas) + Fase compensada(7) Construction envelope length corrected in Phases = Phases (Expected) + Phase offset

(8) W corrected = Longitud de Envolvente de Construcción Corregida en Fases/L(8) W corrected = Construction Envelope Length Corrected in Phases / L

donde, A L es la dimensión de desplazamiento medida (mm) entre el primer y segundo conjuntos de capas de piezas de prueba, y un valor positivo de A L indica que las capas de izquierda a derecha están desplazadas a la izquierda con respecto a las capas de derecha a izquierda, mientras que un valor negativo de A L indica que las capas de derecha a izquierda están desplazadas a la derecha en relación con las capas de derecha a izquierda;where, AL is the measured displacement dimension (mm) between the first and second sets of test piece layers, and a positive value of AL indicates that the layers from left to right are shifted to the left with respect to the layers of right to left, while a negative value of AL indicates that the layers from right to left are shifted to the right in relation to the layers from right to left;

W es el valor original, predicho de W (pasos/mm);W is the original, predicted value of W (steps / mm);

L es la longitud de la envolvente de construcción (mm);L is the length of the construction envelope (mm);

Fases (Previstas) es el número original de pasos predichos para corresponder con la longitud de envolvente L basándose en la frecuencia de rotación del motor, la relación de transmisión y el diámetro de la polea, lo que equivale a W*L, donde L es la longitud de envolvente de construcción en mm; yPhases (Expected) is the original number of predicted steps to correspond to the envelope length L based on the motor rotation frequency, the transmission ratio and the pulley diameter, which is equivalent to W * L, where L is construction envelope length in mm; Y

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

W corrected es el valor corregido de WW corrected is the corrected value of W

El valor de W corrected se puede utilizar con la ecuación (6) en los posteriores procesos de creación de piezas. Las relaciones anteriores pueden generalizarse con respecto a las instrucciones de construcción de la siguiente manera: si se produce solidificación en una primera serie de capas en una primera dirección y una segunda serie de capas en una segunda dirección (en oposición a la primera dirección), cuando se visualiza la pieza en una orientación (la orientación de visión) que es la misma en la que se construyó (la orientación de la formación) un valor de W demasiado bajo hará que el primer conjunto de capas se desplace en la segunda dirección en relación con el primer conjunto de capas, y el valor de A L utilizado en la ecuación (7) será positivo. Por el contrario, si el valor de W es demasiado alto, el primer conjunto de capas se compensará en la primera dirección con respecto al segundo conjunto de capas, y el valor de A L en la ecuación (7) será negativo.The corrected W value can be used with equation (6) in subsequent parts creation processes. The above relationships can be generalized with respect to the construction instructions as follows: if solidification occurs in a first series of layers in a first direction and a second series of layers in a second direction (as opposed to the first direction), when the piece is visualized in an orientation (the vision orientation) that is the same in which the formation (orientation of the formation) was built, a value of W too low will cause the first set of layers to move in the second direction in relationship with the first set of layers, and the value of AL used in equation (7) will be positive. On the contrary, if the value of W is too high, the first set of layers will be compensated in the first direction with respect to the second set of layers, and the value of A L in equation (7) will be negative.

La relación entre la "orientación de visión" y la "orientación de formación" se puede entender mejor con un ejemplo. Cada capa se solidificará formando una serie de secciones curadas linealmente comenzando desde un origen de envolvente de construcción y terminando en un punto terminal de envolvente de construcción. Se puede seleccionar una orientación de formación seleccionando un sistema de coordenadas arbitrario que definirá una dirección desde el origen hasta el punto terminal, como la "dirección positiva del eje x" o "izquierda a derecha". "La" orientación de visión "utilizada para medir el desplazamiento A debería ser la misma que la orientación de la formación, de modo que cuando se visualiza el objeto, la parte del objeto solidificado en que comenzó la solidificación (el origen) tiene la misma relación direccional con la parte del objeto solidificado con el que terminó la solidificación (el punto terminal).The relationship between "vision orientation" and "training orientation" can be better understood with an example. Each layer will solidify forming a series of linearly cured sections starting from a building envelope origin and ending at a construction envelope terminal point. A formation orientation can be selected by selecting an arbitrary coordinate system that will define an address from the origin to the terminal point, such as the "positive direction of the x-axis" or "left to right." "The" vision orientation "used to measure the displacement A should be the same as the orientation of the formation, so that when the object is visualized, the part of the solidified object in which solidification began (the origin) has the same directional relationship with the part of the solidified object with which the solidification ended (the terminal point).

En algunos ejemplos, A L se mide utilizando un calibrador con una capacidad de medición mínima de 50 micras. En tales casos, los valores de compensación A L de menos de 50 micras no pueden medirse, y las capas formadas en una dirección pueden estar compensadas con las formadas en la otra dirección hasta en 50 micras. En algunos casos, puede ser deseable aumentar la precisión del proceso de construcción de piezas midiendo valores de compensación A L más pequeños y ajustando un parámetro de movimiento del motor (por ejemplo, W) en consecuencia. Un método adecuado para este fin se describirá a continuación con referencia a las FIG. 25(a) y 25(b). De acuerdo con la técnica, se construye una pieza de prueba generalmente semiesférica. Un primer conjunto de capas 504 se forma solidificando la resina solo cuando el dispositivo de energía de solidificación 88 se mueve en una primera dirección (positiva) a lo largo del eje x (FIG. 16 (b)). A continuación se forma un segundo conjunto de capas 502 solidificando la resina solo cuando el dispositivo de energía de solidificación 88 se mueve en una segunda dirección (negativa) opuesta a la utilizada para formar el primer conjunto de capas 504. En la FIG. 25(a), las capas 502 y 504 se ven mirando en una dirección perpendicular al plano x-z (es decir, a lo largo del eje de escaneo o del eje y).In some examples, A L is measured using a calibrator with a minimum measuring capacity of 50 microns. In such cases, the compensation values A L of less than 50 microns cannot be measured, and the layers formed in one direction can be compensated with those formed in the other direction up to 50 microns. In some cases, it may be desirable to increase the accuracy of the part construction process by measuring smaller compensation values A L and adjusting a motor movement parameter (eg, W) accordingly. A suitable method for this purpose will be described below with reference to FIG. 25 (a) and 25 (b). In accordance with the technique, a generally hemispherical test piece is constructed. A first set of layers 504 is formed by solidifying the resin only when the solidification energy device 88 moves in a first (positive) direction along the x-axis (FIG. 16 (b)). A second set of layers 502 is then formed by solidifying the resin only when the solidification energy device 88 moves in a second (negative) direction opposite to that used to form the first set of layers 504. In FIG. 25 (a), layers 502 and 504 are seen looking in a direction perpendicular to the x-z plane (ie, along the scan axis or the y axis).

De acuerdo con el método, la pieza de prueba completada se coloca bajo un microscopio y se ve a lo largo del eje z (altura) de manera que los puntos de origen de las capas estén en las mismas posiciones relativas a lo largo del eje x que durante el proceso de formación (es decir, los puntos de origen de la sección 502 están más alejados en la dirección positiva del eje x que en los puntos de origen de la sección 504). Dos secciones circulares 502 y 504 serán visibles. Si el parámetro de movimiento del motor W es erróneo, el círculo interno 502 no será concéntrico con el círculo exterior 504, aunque sus diámetros paralelos al eje x deberían ser sustancialmente colineales. En tales casos, se pueden medir dos desplazamientos, An y Ar2, entre los extremos del eje x de cada sección circular 502 y 504. Tal como se muestra en la FIG. 25(b), la ubicación del eje x de la sección 502 más alejada del eje de escaneo (y) puede sustraerse de la ubicación del eje x de la sección 504 que está más alejada del eje de escaneo (y) para producir Ar 1. La ubicación del eje x de la sección 504 que está más cerca del eje y se puede restar de la ubicación del eje x de la sección 502 que está más cerca del eje y para obtener Ar2. Si el parámetro de movimiento del motor está configurado correctamente, el valor de An-Ar2 será cero (o sustancialmente cero). Sin embargo, si el parámetro del movimiento del motor está incorrectamente configurado, An-Ar2 no será cero. Tal como se menciona anteriormente, en el ejemplo de las FIG. 25(a) y 25(b) la sección 504 se forma solo mientras el dispositivo de energía de solidificación 88 se mueve en la dirección positiva del eje x, y la sección 502 se forma solo mientras el dispositivo de energía de solidificación 88 se mueve en la dirección negativa del eje x. El valor negativo de An-Ar2 indica que el parámetro de movimiento del motor (por ejemplo, W) se estableció demasiado bajo. Por lo tanto, construyendo piezas de prueba adicionales con valores incrementados de W, se puede determinar el valor correcto (el que produce Ar1= Ar2) y se introduce en el microcontrolador para construcciones de piezas reales (no de prueba). Las ecuaciones (6)-(8) se pueden utilizar para calcular un valor corregido del parámetro de movimiento del motor (Wcorrected) sustituyendo An-Ar2 para AL.According to the method, the completed test piece is placed under a microscope and viewed along the z axis (height) so that the origin points of the layers are in the same relative positions along the x axis that during the formation process (that is, the points of origin of section 502 are further away in the positive direction of the x-axis than in the points of origin of section 504). Two circular sections 502 and 504 will be visible. If the motor movement parameter W is wrong, the inner circle 502 will not be concentric with the outer circle 504, although its diameters parallel to the x axis should be substantially collinear. In such cases, two displacements, An and Ar2, can be measured between the ends of the x-axis of each circular section 502 and 504. As shown in FIG. 25 (b), the location of the x-axis of section 502 furthest from the scan axis (y) can be subtracted from the location of the x-axis of section 504 that is furthest from the scan axis (y) to produce Ar 1 The location of the x-axis of section 504 that is closest to the axis and can be subtracted from the location of the x-axis of section 502 that is closer to the y-axis to obtain Ar2. If the motor movement parameter is set correctly, the value of An-Ar2 will be zero (or substantially zero). However, if the motor movement parameter is incorrectly set, An-Ar2 will not be zero. As mentioned above, in the example of FIG. 25 (a) and 25 (b) section 504 is formed only while the solidification energy device 88 moves in the positive direction of the x-axis, and section 502 is formed only while the solidification energy device 88 moves in the negative direction of the x axis. The negative value of An-Ar2 indicates that the motor movement parameter (for example, W) was set too low. Therefore, by constructing additional test pieces with increased values of W, the correct value (the one that produces Ar1 = Ar2) can be determined and introduced into the microcontroller for real part constructions (not test). Equations (6) - (8) can be used to calculate a corrected value of the motor movement parameter (Wcorrected) by substituting An-Ar2 for AL.

Con referencia de nuevo a la FIG. 5C, se describirán ahora las formas de realización de un método para sincronizar un temporizador con la posición de una línea de escaneo dentro de la envolvente de construcción 342. El método comprende activar una fuente de energía de solidificación, como por ejemplo la fuente 90, que está en comunicación óptica con un dispositivo de escaneo, como por ejemplo un deflector de energía giratorio 92 o un microespejo de escaneo lineal. El dispositivo de escaneo desvía la energía de solidificación recibida de la fuente de energía de solidificación 90, y la energía de solidificación desviada es recibida por un sensor de energía de solidificación, como por ejemplo el sensor 324. En algunos ejemplos,With reference again to FIG. 5C, the embodiments of a method for synchronizing a timer with the position of a scanning line within the construction envelope 342 will now be described. The method comprises activating a solidification energy source, such as source 90, which is in optical communication with a scanning device, such as a rotating energy deflector 92 or a linear scanning micro mirror. The scanning device deflects the solidification energy received from the solidification energy source 90, and the diverted solidification energy is received by a solidification energy sensor, such as sensor 324. In some examples,

se proporciona un espejo tal como el espejo 332 para facilitar la transmisión de energía de solidificación desviada desde el dispositivo de escaneo al sensor 324.a mirror such as the mirror 332 is provided to facilitate the transmission of diverted solidification energy from the scanning device to the sensor 324.

De acuerdo con el método, el sensor de energía de solidificación detecta la recepción de energía de solidificación y genera una señal de detección que se transmite a un microcontrolador del sistema. La 5 recepción del sensor de la energía de solidificación corresponde al comienzo de una operación de escaneo de línea. A continuación, se inicializa un temporizador a un valor especificado (por ejemplo, cero) en función de la recepción de energía de solidificación por parte del sensor.According to the method, the solidification energy sensor detects the reception of solidification energy and generates a detection signal that is transmitted to a system microcontroller. The reception of the solidification energy sensor corresponds to the start of a line scan operation. Then, a timer is initialized to a specified value (for example, zero) based on the reception of solidification energy by the sensor.

Se describirá un ejemplo del método de sincronización anterior con referencia a la FIG. 5C. Tal como se ilustra en la figura, en algunos ejemplos, se puede utilizar un sensor de energía de solidificación 324, como 10 por ejemplo un sensor de luz, para determinar la ubicación del eje y de la energía de solidificación suministrada por el dispositivo de energía de solidificación lineal 88. En un ejemplo, un sensor de energía de solidificación 324 está en comunicación óptica con el deflector de energía giratorio 92 para recibir energía de solidificación desviada de la misma. En otro ejemplo, el sensor de energía de solidificación 324 está ubicado en un extremo de la carcasa 96 para indicar cuándo la energía de solidificación proyectada en la 15 dirección del eje y ha alcanzado el fin o el inicio del desplazamiento en la dirección del eje y. De acuerdo con el ejemplo, el sensor de energía de solidificación 324 está posicionado en una ubicación que corresponde a una posición máxima de energía de solidificación en la segunda dirección (es decir, en una ubicación correspondiente al final del recorrido en la dirección del eje y). Sin embargo, el sensor 324 puede estar ubicado en otras posiciones, pero preferiblemente está en un lugar en que se conoce la longitud de la 20 energía de solidificación que se desplaza entre los eventos detectados. En la FIG. 5C, la ubicación del espejo 332 y el sensor 324 junto con la dirección de rotación representada en el sentido de las agujas del reloj del deflector de energía giratorio 92 hacen que la detección de energía de solidificación por parte del sensor 324 corresponda al comienzo de una operación de escaneo lineal.An example of the above synchronization method will be described with reference to FIG. 5C. As illustrated in the figure, in some examples, a solidification energy sensor 324, such as a light sensor, can be used to determine the location of the axis and the solidification energy supplied by the energy device linear solidification 88. In one example, a solidification energy sensor 324 is in optical communication with the rotating energy deflector 92 to receive solidification energy deflected therefrom. In another example, the solidification energy sensor 324 is located at one end of the housing 96 to indicate when the solidification energy projected in the direction of the axis and has reached the end or the beginning of the displacement in the direction of the axis and . According to the example, the solidification energy sensor 324 is positioned at a location corresponding to a maximum solidification energy position in the second direction (ie, at a location corresponding to the end of the path in the direction of the y-axis ). However, the sensor 324 may be located in other positions, but preferably it is in a place where the length of solidification energy that travels between the detected events is known. In FIG. 5C, the location of the mirror 332 and the sensor 324 together with the direction of rotation shown clockwise of the rotating energy deflector 92 make the detection of solidification energy by the sensor 324 correspond to the beginning of a linear scan operation.

De acuerdo con dichos ejemplos, un procesador conectado operativamente a un reloj (es decir, un reloj de 25 CPU) recibe las señales del sensor de energía de solidificación del sensor 324 y un temporizador que opera en las unidades de reloj se sincroniza con ellas, permitiendo calcular un tiempo transcurrido entre los impulsos energía de solidificación detectada. Se determina la longitud de escaneo máxima del eje y (por ejemplo, la longitud de la apertura 100 o una longitud medida de la energía de solidificación en la dirección del eje y) y se calcula la velocidad del recorrido del haz de energía de solidificación en la dirección del eje 30 y dividiendo la longitud máxima de desplazamiento del eje y por el tiempo transcurrido entre impulsos:According to these examples, a processor operatively connected to a clock (i.e., a 25 CPU clock) receives the signals from the solidification energy sensor of the sensor 324 and a timer operating in the clock units synchronizes with them, allowing to calculate a time elapsed between the pulses of solidification energy detected. The maximum scan length of the y axis is determined (for example, the length of the aperture 100 or a measured length of the solidification energy in the y-axis direction) and the travel speed of the solidification energy beam is calculated at the direction of the axis 30 and dividing the maximum length of displacement of the axis and by the elapsed time between impulses:

(9) s = 1 / At(9) s = 1 / At

en donde, s = velocidad de desplazamiento del haz de energía de solidificación en del eje y (por ejemplo, cm/seg);where, s = speed of displacement of the solidification energy beam in the y axis (for example, cm / sec);

1 = longitud máxima de viaje (p. ej., cm); y1 = maximum travel length (e.g., cm); Y

35 At max = tiempo transcurrido entre las señales de energía de solidificación35 At max = elapsed time between solidification energy signals

secuencialmente generadas por el sensor de energía de solidificación (por ejemplo,sequentially generated by the solidification energy sensor (for example,

Al sincronizar el reloj con la recepción de la energía de solidificación del sensor y utilizando el de velocidad (o un valor promediado adecuado), se puede calcular la posición del haz de solidificación en la dirección del eje y:By synchronizing the clock with the reception of the solidification energy of the sensor and using that of speed (or a suitable average value), the position of the solidification beam in the direction of the y axis can be calculated:

40 (10) y = sAt40 (10) y = sAt

en donde, la posición del eje y = y del haz de energía de solidificación a lo largo del material solidificable con relación al punto de inicio del eje y (por ejemplo, cm);wherein, the position of the y = y axis of the solidification energy beam along the solidifiable material in relation to the starting point of the y axis (for example, cm);

s = velocidad del recorrido del haz de energía de solidificación de la fórmula (1); ys = speed of the solidification energy beam travel of the formula (1); Y

At = tiempo transcurrido desde la última señal de energía de solidificación del sensor.At = time elapsed since the last solidification energy signal of the sensor.

45 Un controlador de solidificación lineal (por ejemplo, tal como se implementa en una unidad de microcontrolador) conectado operativamente a la fuente de energía de solidificación 90 puede activar y desactivar selectivamente la fuente de energía de solidificación 90 para hacer que se suministre energía de solidificación solo cuando el dispositivo de solidificación lineal 88 esté en una ubicación x, y en el material solidificable que corresponde a un punto en una de las tiras 304j que se muestra en la FIG. 16. Utilizando 50 las fórmulas (9) y (10), el controlador de solidificación lineal puede recibir datos indicativos de la posición del eje y de la energía de solidificación. Un codificador lineal puede proporcionar al controlador de solidificación lineal la información de ubicación del eje x (para el dispositivo de energía de solidificación lineal 88), permitiendo que el controlador determine el perfil del eje y deseado en la ubicación determinada del eje x a partir de datos de objetos como el de la FIG. 16(a). Tal como se ha mencionado anteriormente, 55 los datos de capa de objeto también se pueden convertir en una pluralidad de conjuntos de cadenas de datos de manera que cada pluralidad corresponde a una capa y posición determinadas a lo largo del eje de construcción (eje z). De acuerdo con dichos ejemplos, cada conjunto de cadenas de datos incluye unaA linear solidification controller (for example, as implemented in a microcontroller unit) operatively connected to the solidification energy source 90 can selectively activate and deactivate the solidification energy source 90 to cause solidification energy to be supplied only when the linear solidification device 88 is in an x location, and in the solidifiable material corresponding to a point in one of the strips 304j shown in FIG. 16. Using 50 formulas (9) and (10), the linear solidification controller can receive data indicative of the axis position and solidification energy. A linear encoder can provide the linear solidification controller with the location information of the x-axis (for the linear solidification energy device 88), allowing the controller to determine the desired y-axis profile at the determined location of the x-axis from data of objects like the one in FIG. 16 (a). As mentioned above, object layer data can also be converted into a plurality of sets of data strings so that each plurality corresponds to a given layer and position along the construction axis (z axis) . According to these examples, each set of data strings includes a

la direcciónthe direction

detectadasdetected

seg).sec)

último valor energía delast energy value of

55

1010

15fifteen

20twenty

2525

3030

3535

4040

45Four. Five

50fifty

5555

6060

pluralidad de valores de tiempo, cada uno de los cuales define un tiempo en que cambia el estado de activación de la fuente de energía de solidificación 90. Preferiblemente, los valores de tiempo se definen con relación a un tiempo cero que se reinicia tras la recepción de una energía de solidificación de sincronización generada cuando el sensor 324 recibe energía de solidificación, tal como también se ha descrito previamente. Tal como se ha mencionado anteriormente, en algunos ejemplos, el tiempo cero de un contador de CPU se establece en el borde delantero 1104a de la señal del sensor de sincronización recibida por el sensor 324 (FIG. 24).plurality of time values, each of which defines a time at which the activation state of the solidification energy source 90 changes. Preferably, the time values are defined relative to a zero time that is restarted upon receipt. of a synchronization solidification energy generated when the sensor 324 receives solidification energy, as also described previously. As mentioned above, in some examples, the zero time of a CPU counter is set at the leading edge 1104a of the synchronization sensor signal received by the sensor 324 (FIG. 24).

Con referencia de nuevo a la FIG. 16(a), cada tira 304j corresponde a una región continua de solidificación en la dirección del eje y. Sin embargo, dependiendo del objeto que se está creando, este puede no ser el caso. Algunas de las tiras 304j pueden ser discontinuas, definiendo de ese modo secciones no conectadas a lo largo del eje y para una ubicación determinada del eje x. En algunos ejemplos, se proporciona un modulador de energía de solidificación (como por ejemplo un modulador de diodo láser en el caso de una fuente de energía de solidificación de diodo láser 90) para activar selectivamente la fuente de energía de solidificación 90. En otros ejemplos, la fuente de energía de solidificación 90 permanece constantemente activada y la transparencia de las ubicaciones seleccionadas en una máscara flexible se manipula para permitir que la energía de solidificación pase a través de ubicaciones en el material solidificable donde se desea la solidificación.With reference again to FIG. 16 (a), each strip 304j corresponds to a continuous solidification region in the direction of the y-axis. However, depending on the object being created, this may not be the case. Some of the strips 304j may be discontinuous, thereby defining sections not connected along the y axis for a given location of the x axis. In some examples, a solidification energy modulator (such as a laser diode modulator in the case of a laser diode solidification energy source 90) is provided to selectively activate the solidification energy source 90. In other examples , the solidification energy source 90 remains constantly activated and the transparency of the selected locations in a flexible mask is manipulated to allow solidification energy to pass through locations in the solidifiable material where solidification is desired.

Con referencia a la FIG. 21, a continuación se describirá un método para formar un objeto tridimensional utilizando un dispositivo de solidificación lineal como por ejemplo el dispositivo de solidificación lineal 88. En una forma de realización preferente, el método se materializa en un conjunto de instrucciones legibles por ordenador en un medio legible por ordenador que puede ejecutarse mediante un procesador de ordenador.With reference to FIG. 21, a method for forming a three-dimensional object using a linear solidification device such as the linear solidification device 88 will be described below. In a preferred embodiment, the method is embodied in a set of computer-readable instructions in a computer readable medium that can be run by a computer processor.

De acuerdo con la forma de realización, al inicio de un proceso de creación de objetos, las posiciones x, y, z se inicializan en sus posiciones iniciales con sus índices i, j y k establecidos en 0, es decir, x0, y0 y z0 (paso 1002). En el paso 1004, el índice del eje z (k) se incrementa en uno y se leen los datos del objeto para el primer segmento del objeto en z (1) (paso 1006). El índice del eje x (i) se incrementa en uno en el paso 1008 y el índice del eje y (j) se incrementa en 1 (pasos 1008 y 1010). En el paso 1012, se determina si la ubicación x (i), y (j) en la superficie expuesta del material solidificable corresponde a una región del objeto (es decir, una ubicación donde se desea la solidificación en base a los datos del objeto). Si lo hace, se proporciona energía de solidificación a la ubicación en el paso 1014. Tal como se ha explicado previamente, en algunas implementaciones, el paso 1014 implica activar o desactivar selectivamente la fuente de energía de solidificación 90. En otras implementaciones, el paso 1014 implica la activación selectiva de la ubicación x (i), y (j) en una máscara flexible para permitir o evitar que la energía de solidificación pase a través de la misma cuando la fuente de energía de solidificación 90 permanece continuamente activada.According to the embodiment, at the beginning of an object creation process, the positions x, y, z are initialized at their initial positions with their indexes i, j and k set to 0, that is, x0, y0 and z0 ( step 1002). In step 1004, the z-axis index (k) is increased by one and the object data for the first segment of the object in z (1) is read (step 1006). The index of the x-axis (i) is increased by one in step 1008 and the index of the y-axis (j) is increased by 1 (steps 1008 and 1010). In step 1012, it is determined whether the location x (i), y (j) on the exposed surface of the solidifiable material corresponds to a region of the object (i.e., a location where solidification is desired based on the object data ). If it does, solidification energy is provided to the location in step 1014. As previously explained, in some implementations, step 1014 involves selectively activating or deactivating the solidification energy source 90. In other implementations, the step 1014 involves selective activation of the location x (i), and (j) in a flexible mask to allow or prevent solidification energy from passing through it when the solidification energy source 90 remains continuously activated.

Si la determinación hecha en el paso 1012 indica que no debe producirse ninguna solidificación en la ubicación x (i), y (j) en la superficie del material solidificable, el control pasa al paso 1016 donde se determina si se ha alcanzado la posición máxima del eje y (es decir, el límite de la envolvente de construcción en la dirección del eje y). Si no se ha alcanzado, el índice de posición del eje y (j) se incrementa en uno, y el control vuelve al paso 1010. Si se ha alcanzado la posición máxima del eje y, el control se transfiere al paso 1017 en que el índice del eje y (j) se restablece a 0. En el paso 1018, se determina si se ha alcanzado la posición máxima del eje x (es decir, el límite de la envolvente de construcción en la dirección del eje x). En caso contrario, el control se transfiere al paso 1008, donde el índice del eje x se incrementa en uno. Si se ha alcanzado la posición máxima del eje x, el control se transfiere al paso 1019, donde el índice de posición del eje x (i) se restablece a 0. En algunos ejemplos, una vez que se alcanza la posición máxima del eje x, el dispositivo de solidificación lineal 88 viajará en la dirección opuesta a lo largo del eje x para solidificar otra lámina del objeto (solidificación bidireccional), mientras que en otros ejemplos, el dispositivo de solidificación lineal 88 se desplazará en la dirección opuesta sin realizar ninguna solidificación y a continuación solidificará la siguiente lámina (solidificación unidireccional).If the determination made in step 1012 indicates that no solidification should occur at location x (i), and (j) on the surface of the solidifiable material, the control proceeds to step 1016 where it is determined whether the maximum position has been reached of the y-axis (that is, the limit of the construction envelope in the direction of the y-axis). If it has not been reached, the position index of the y-axis (j) is increased by one, and the control returns to step 1010. If the maximum position of the y-axis has been reached, the control is transferred to step 1017 in which the Y-axis index (j) is reset to 0. In step 1018, it is determined whether the maximum position of the x-axis has been reached (ie, the limit of the construction envelope in the direction of the x-axis). Otherwise, the control is transferred to step 1008, where the index of the x-axis is increased by one. If the maximum position of the x-axis has been reached, the control is transferred to step 1019, where the position index of the x-axis (i) is reset to 0. In some examples, once the maximum position of the x-axis is reached , the linear solidification device 88 will travel in the opposite direction along the x-axis to solidify another sheet of the object (bidirectional solidification), while in other examples, the linear solidification device 88 will move in the opposite direction without performing any solidification and then solidify the next sheet (unidirectional solidification).

En el paso 1020, se determina si se ha alcanzado el segmento final de datos del objeto (zmax). Si lo ha hecho, el método finaliza. Si no se ha alcanzado la lámina final, el control vuelve al paso 1004, y el índice del eje z (k) se incrementa en uno para que se puedan procesar los datos del objeto para otro corte. El proceso se repite hasta que la última lámina se haya solidificado.In step 1020, it is determined whether the final segment of object data (zmax) has been reached. If you have done so, the method ends. If the final sheet has not been reached, the control returns to step 1004, and the z-axis index (k) is increased by one so that the object data can be processed for another cut. The process is repeated until the last sheet has solidified.

Con referencia a las FIG. 22 y 23, se describe otro método para fabricar un objeto tridimensional utilizando un dispositivo de solidificación lineal como por ejemplo el dispositivo de solidificación lineal 88 (o las variantes descritas previamente del dispositivo 88). De acuerdo con el método, se proporcionan datos de objetos tridimensionales en el paso 1042. Los datos pueden tomar una variedad de formas como por ejemplo datos CAD/CAM, datos STL u otros datos que definen la forma del objeto en el espacio tridimensional. En el paso 1044, los datos se laminan en varios conjuntos de datos de capa de objeto Zmax, donde cada conjunto de datos de capa de objeto corresponde a una capa particular identificada por un valor del índice z de capa que varía en valor de 0 a Zmax-1. Una representación gráfica de dicho laminado se ejemplifica en las FIGS. 14 y 15. Sin embargo, el método de laminado real comprende subdividir los datos de objetos tridimensionales a lo largo de un eje especificado. En ejemplos preferentes, el eje a lo largo delWith reference to FIG. 22 and 23, another method for manufacturing a three-dimensional object using a linear solidification device such as the linear solidification device 88 (or the previously described variants of device 88) is described. According to the method, three-dimensional object data is provided in step 1042. The data can take a variety of forms such as CAD / CAM data, STL data or other data that define the shape of the object in three-dimensional space. In step 1044, the data is laminated in several Zmax object layer data sets, where each object layer data set corresponds to a particular layer identified by a value of the layer z index that varies in value from 0 to Zmax-1 A graphic representation of said laminate is exemplified in FIGS. 14 and 15. However, the actual rolling method comprises subdividing the data of three-dimensional objects along a specified axis. In preferred examples, the axis along the

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cual se realiza la subdivisión corresponde al eje de construcción utilizado en el proceso de solidificación. Dichas técnicas de segmentación de datos son conocidas por los expertos en la materia y generalmente implican identificar la intersección de datos de objetos tridimensionales (como por ejemplo el definido por los archivos STL) con un plano de corte definido por una coordenada de eje de construcción. La intersección definirá los contornos del objeto para la lámina.which subdivision is made corresponds to the construction axis used in the solidification process. Such data segmentation techniques are known to those skilled in the art and generally involve identifying the intersection of data from three-dimensional objects (such as that defined by STL files) with a cut plane defined by a construction axis coordinate. The intersection will define the contours of the object for the sheet.

En el paso 1046, se crean conjuntos Mmax de datos de escaneo lineal para cada conjunto de datos de capa de objeto. Cada capa tiene su propio valor de Mmax, que se refiere a la cantidad total de escaneos lineales necesarios para crear una pieza. Mmax también será el valor máximo del valor m del índice de memoria del ordenador para la capa porque representa el número de ubicaciones de almacenamiento de datos requeridas para almacenar la cantidad de conjuntos de cadenas de datos que incluyen datos de solidificación de objetos en la capa particular. Por el contrario, toda la envolvente de construcción 342 (FIG. 16(b)) puede tener un número máximo diferente de cadenas de datos (Nmax) asociadas al mismo que representa el número máximo posible de escaneos lineales que podrían realizarse en la envolvente de construcción 342.In step 1046, Mmax sets of linear scan data are created for each object layer data set. Each layer has its own value of Mmax, which refers to the total number of linear scans needed to create a piece. Mmax will also be the maximum value of the m value of the computer's memory index for the layer because it represents the number of data storage locations required to store the number of data string sets that include solidification data of objects in the particular layer. . On the contrary, the entire construction envelope 342 (FIG. 16 (b)) can have a different maximum number of data chains (Nmax) associated with it representing the maximum possible number of linear scans that could be performed in the envelope of construction 342.

En el paso 1048, el dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve a una posición inicial dentro del plano x, y que puede definirse por la posición de un sensor 346 de fin de recorrido (EOT) (FIG. 16(b)). La posición inicial se desplaza preferiblemente desde el límite izquierdo 343 de la envolvente de construcción 342 en una distancia de compensación especificada 5l. En algunos ejemplos, el límite izquierdo 343 define un punto x0 de origen del eje x. La distancia de desplazamiento 5l puede especificarse como un parámetro de movimiento del motor, como por ejemplo un número de etapas del motor, en cuyo caso las etapas del motor pueden utilizarse para determinar cuándo ha llegado el dispositivo de solidificación lineal al límite izquierdo 343.In step 1048, the linear solidification device 88 is moved to an initial position within the x-plane, and which can be defined by the position of an end-of-travel sensor (EOT) 346 (FIG. 16 (b)). The initial position preferably moves from the left boundary 343 of the construction envelope 342 over a specified compensation distance 5l. In some examples, the left boundary 343 defines a point x0 origin of the x axis. The travel distance 5l can be specified as a motor movement parameter, such as a number of motor stages, in which case the motor stages can be used to determine when the linear solidification device has reached the left limit 343.

En el paso 1050, el motor 118 (FIG. 5A y 5C) se activa para comenzar la rotación del deflector de energía giratorio 92. El índice de capa (z) se establece en cero para indicar que el proceso de creación de objetos está a punto de comenzar.In step 1050, the motor 118 (FIG. 5A and 5C) is activated to begin the rotation of the rotating energy deflector 92. The layer index (z) is set to zero to indicate that the object creation process is at starting point

En el paso 1054, los datos de escaneo lineal para la capa correspondiente al valor actual del índice de capa (z) se cargan en la unidad de microcontrolador que se utiliza para operar el motor 118 y el motor 76 y que también se utiliza para cambiar el estado de potenciación de la fuente energía de solidificación 90. El dispositivo de solidificación lineal 88 se mueve a través de la distancia de desplazamiento 5 (que será 5l o 5r dependiendo de la dirección del movimiento del eje x) para alcanzar el límite 343 o 345 de la envolvente de construcción. Durante el movimiento del dispositivo de solidificación lineal 88 a través de la distancia de desviación 5, la velocidad del dispositivo de solidificación lineal 88 alcanzará preferiblemente un valor sustancialmente constante. En ciertas implementaciones, los datos de escaneo lineal se corrigen para tener en cuenta las variaciones en la velocidad de escaneo a lo largo del eje de escaneo, por ejemplo, utilizando la ecuación 3(b) o 3(c) que se ha descrito anteriormente.In step 1054, the linear scan data for the layer corresponding to the current value of the layer index (z) is loaded into the microcontroller unit that is used to operate motor 118 and motor 76 and which is also used to change the state of potentiation of the solidification energy source 90. The linear solidification device 88 moves through the travel distance 5 (which will be 5l or 5r depending on the direction of movement of the x-axis) to reach the limit 343 or 345 of the building envelope. During the movement of the linear solidification device 88 through the deviation distance 5, the speed of the linear solidification device 88 will preferably reach a substantially constant value. In certain implementations, the linear scan data is corrected to take into account variations in the scanning speed along the scan axis, for example, using equation 3 (b) or 3 (c) described above. .

En el paso 1058, el valor del índice de memoria del ordenador m se establece en cero. Tal como se ha explicado anteriormente, el índice de memoria del ordenador m es un índice utilizado para almacenar aquellos conjuntos de datos de cadena que tienen datos de solidificación de objetos en los mismos. En el paso 1060, el índice de cadena n también se establece en cero.In step 1058, the memory index value of the computer m is set to zero. As explained above, the memory index of the computer m is an index used to store those sets of string data that have solidification data of objects therein. In step 1060, the string index n is also set to zero.

En el paso 1061, el microcontrolador lee el conjunto de datos de cadena almacenados en el valor actual del índice de memoria del ordenador m. El conjunto de datos de cadena incluye preferentemente un valor de índice de cadena (n) (véanse las FIG. 16(d), (f) y (g)), y en el paso 1062 el valor de índice de cadena proporcionado en el conjunto de datos de cadena para el valor actual de m se compara con el valor actual de n. Cuando los valores son los mismos, indica que la solidificación ocurrirá en la posición del eje x correspondiente al valor de índice de cadena actual (n). Cuando los valores no son los mismos, indica que no se producirá ninguna solidificación en la posición del eje x correspondiente al valor del índice de cadena actual (n), por lo que no es necesario leer datos para esa cadena.In step 1061, the microcontroller reads the set of string data stored in the current value of the computer memory index m. The string data set preferably includes a string index value (n) (see FIG. 16 (d), (f) and (g)), and in step 1062 the string index value provided in the string data set for the current value of m is compared with the current value of n. When the values are the same, it indicates that solidification will occur at the position of the x-axis corresponding to the current chain index value (n). When the values are not the same, it indicates that no solidification will occur at the position of the x-axis corresponding to the value of the current chain index (n), so it is not necessary to read data for that chain.

Cuando n=m en el paso 1062, el control pasa al paso 1064. En el paso 1064, se realiza una operación de sincronización del eje de escaneo antes del comienzo de una operación de escaneo de línea. En un ejemplo, la fuente de energía de solidificación 90 se impulsa brevemente para provocar que el sensor 324 (FIG. 5C) genere una señal de sensor de energía de solidificación de sincronización, que indica que la posición rotacional del deflector de energía giratorio 92 corresponde al límite del eje de escaneo del envolvente de construcción. A continuación se inicializa un temporizador (como por ejemplo uno programado en software) (por ejemplo, se restablece a cero) y se inicia (paso 1066). La unidad de microcontrolador compara el valor de temporizador con los valores de tiempo almacenados en el conjunto actual de datos de cadena (definidos por el valor actual del índice de memoria del ordenador m) para determinar cuándo cambiar el estado de activación de la fuente de energía de solidificación 90 (paso 1068). Tal como se ha descrito previamente, en el ejemplo de la FIG. 24 la fuente de energía de solidificación 90 se impulsa en un tiempo de retardo fijo (A1) con relación a los impulsos del motor 118 utilizados para impulsar la deflexión de energía giratoria 92 para realizar la sincronización. Este impulso de sincronización puede ocurrir en cada ubicación de índice de cadena (n) independientemente de si se trata de una ubicación en la que se producirá la solidificación.When n = m in step 1062, control proceeds to step 1064. In step 1064, a scan axis synchronization operation is performed before the start of a line scan operation. In one example, the solidification energy source 90 is briefly driven to cause the sensor 324 (FIG. 5C) to generate a synchronization solidification energy sensor signal, which indicates that the rotational position of the rotating energy deflector 92 corresponds to the limit of the scan axis of the construction envelope. A timer is then initialized (such as one programmed in software) (for example, reset to zero) and started (step 1066). The microcontroller unit compares the timer value with the time values stored in the current set of string data (defined by the current value of the computer memory index m) to determine when to change the activation status of the power source solidification 90 (step 1068). As previously described, in the example of FIG. 24 the solidification energy source 90 is driven in a fixed delay time (A1) relative to the pulses of the motor 118 used to drive the deflection of rotating energy 92 to perform the synchronization. This synchronization pulse can occur at each chain index location (n) regardless of whether it is a location where solidification will occur.

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Alternativamente, puede realizarse solo para aquellas ubicaciones en las que se producirá la solidificación. Tal como también se ha descrito anteriormente, la fuente de energía de solidificación 90 puede impulsarse a un tiempo fijo con relación a un ciclo de reloj de la CPU en lugar de impulsar con respecto a los impulsos del motor 118 para realizar la sincronización. En un ejemplo, se utiliza un proceso de calibración dinámica del tipo descrito previamente en que el tiempo fijo se determina ajustando dinámicamente la temporización del impulso de energía de sincronización con relación al reloj de la CPU hasta que el sensor 324 indique que se ha recibido el impulso de energía. En tales casos, se puede utilizar un tiempo de retardo A1 relativo a los impulsos del motor 118 como punto de partida para el proceso de ajuste dinámico.Alternatively, it can be done only for those locations where solidification will occur. As also described above, the solidification power source 90 can be driven at a fixed time in relation to a clock cycle of the CPU instead of driving with respect to the pulses of the motor 118 for synchronization. In one example, a dynamic calibration process of the type described above is used in which the fixed time is determined by dynamically adjusting the timing of the synchronization energy pulse in relation to the CPU clock until the sensor 324 indicates that it has received the energy boost In such cases, a delay time A1 relative to the pulses of the motor 118 can be used as a starting point for the dynamic adjustment process.

La sincronización del temporizador a una posición de rotación del deflector de energía giratorio 92 se describirá adicionalmente con referencia a la FIG. 24. Una vez que se ha inicializado el temporizador, la fuente de energía de solidificación 90 se apaga hasta que la cadena actual de datos del objeto indique que debe activarse. Debido al retraso del sistema, como el que implica recibir y procesar las señales del sensor de sincronización 324 y generar señales de salida de fuente de energía de solidificación, puede haber un retraso entre la recepción del microcontrolador de un borde ascendente 1104a de una señal del sensor de sincronización 324 y el apagado de la fuente de energía de solidificación 90.The timing of the timer to a rotating position of the rotating energy deflector 92 will be further described with reference to FIG. 24. Once the timer has been initialized, the solidification power source 90 is turned off until the current object data chain indicates that it must be activated. Due to the delay of the system, such as the one that involves receiving and processing the signals of the synchronization sensor 324 and generating solidification power source output signals, there may be a delay between the reception of the microcontroller from an ascending edge 1104a of a signal synchronization sensor 324 and shutdown of solidification power source 90.

El sensor 324 (FIG. 5C) tiene una longitud de detección que puede atravesarse si la fuente de energía de solidificación se deja encendida durante el período en que está en comunicación óptica con el espejo 332. A medida que un haz de energía de solidificación atraviesa el espejo 332 de arriba hacia abajo, atravesará el sensor 324 de abajo hacia arriba. Sin embargo, una vez que la energía de solidificación alcanza la parte inferior del espejo 332, comenzará a hacer contacto con el material solidificable y a solidificarlo. Preferiblemente, la fuente de energía de solidificación 90 se desactiva antes de que abandone el área de detección del sensor 324 o el área del espejo 332 durante una operación de sincronización. De lo contrario, la energía de solidificación haría contacto con y solidificaría la resina solidificable antes de lo indicado por los datos de la cadena. En algunos ejemplos, el retraso entre la recepción del borde ascendente de la señal de entrada del sensor de solidificación 324 y la desactivación de la fuente de energía de solidificación 90 ocurre dentro de un tiempo de retardo A2 que no es más de aproximadamente 400 nanosegundos, preferiblemente no más de aproximadamente 300 nanosegundos, más preferiblemente no más de aproximadamente 250 nanosegundos, y aún más preferiblemente no más de aproximadamente 200 nanosegundos.Sensor 324 (FIG. 5C) has a detection length that can be traversed if the solidification energy source is left on during the period in which it is in optical communication with the mirror 332. As a solidification energy beam passes through the mirror 332 from the top down will pass the sensor 324 from the bottom up. However, once the solidification energy reaches the bottom of the mirror 332, it will begin to make contact with the solidifiable material and solidify it. Preferably, the solidification energy source 90 is deactivated before it leaves the sensor detection area 324 or the mirror area 332 during a synchronization operation. Otherwise, the solidification energy would make contact with and solidify the solidifiable resin earlier than indicated by the chain data. In some examples, the delay between the reception of the rising edge of the solidification sensor input signal 324 and the deactivation of the solidification energy source 90 occurs within a delay time A2 that is not more than about 400 nanoseconds, preferably no more than about 300 nanoseconds, more preferably no more than about 250 nanoseconds, and even more preferably no more than about 200 nanoseconds.

En ejemplos preferentes, el tiempo de retardo A2 es menor que el tiempo requerido para que la energía de solidificación atraviese toda la longitud de detección del sensor 324. El tiempo requerido para que la energía de solidificación atraviese toda la longitud del sensor 324 puede calcularse de la siguiente manera:In preferred examples, the delay time A2 is less than the time required for the solidification energy to traverse the entire detection length of the sensor 324. The time required for the solidification energy to traverse the entire length of the sensor 324 can be calculated from as follows:

(11) tiempo = (60seg/min)(LS/(LBExRPMxF))(11) time = (60sec / min) (LS / (LBExRPMxF))

donde, Ls = distancia lineal del área de detección del sensor;where, Ls = linear distance of the sensor detection area;

Lbe = longitud de la envolvente de construcción en la dirección del eje de escaneo (y) (es decir,Lbe = length of the construction envelope in the direction of the scan axis (y) (i.e.

la longitud lineal de un escaneo completo);the linear length of a full scan);

RPM = velocidad de rotación del deflector de energía giratorio 92 (revoluciones/minuto); yRPM = rotational speed of the rotating energy deflector 92 (revolutions / minute); Y

F = número de facetas en el deflector de energía giratorio 92.F = number of facets in the rotating energy deflector 92.

Con referencia de nuevo a la FIG. 22, cuando se completa la operación de escaneo de línea, el valor actual del índice de memoria del ordenador m se compara con el valor de índice máximo (Mmax-1) para la capa actual (paso 1070). Si m es menor que Mmax-1, la capa no está completa. En ese caso, el control pasa al paso 1072 y el valor del índice de memoria del ordenador m se incrementa en uno. El conjunto de datos de cadena para el nuevo valor de m se lee en el paso 1076. En el paso 1078, el valor del índice de cadena n se incrementa en uno y a continuación el deflector de energía giratorio 92 gira a la siguiente faceta 94(a)- (f). El control vuelve al paso 1062.With reference again to FIG. 22, when the line scan operation is completed, the current value of the computer memory index m is compared with the maximum index value (Mmax-1) for the current layer (step 1070). If m is less than Mmax-1, the layer is not complete. In that case, the control proceeds to step 1072 and the value of the memory index of the computer m is increased by one. The string data set for the new value of m is read in step 1076. In step 1078, the value of the string index n is increased by one and then the rotating energy deflector 92 turns to the next facet 94 ( a) - (f). Control returns to step 1062.

Durante el paso 1062 si el valor de índice de cadena n que se almacena en el conjunto de datos de cadena para el valor actual de m no es igual al valor actual del valor de índice de cadena n, entonces no se producirá solidificación en la posición del eje x correspondiente al valor actual del índice de cadena n. En ese caso, el control se transfiere al paso 1074 para determinar si se ha alcanzado la última cadena Nmax-1. Si se ha alcanzado, el control se transfiere al paso 1080 (FIG. 23). De lo contrario, el control se transfiere al paso 1078 en que el valor del índice de cadena n se incrementa de nuevo en uno. En el paso 1070 si el valor actual del índice de memoria m ha alcanzado el valor máximo de capa Mmax-1, no se producirá ninguna solidificación más en la capa actual y el control pasa al paso 1074.During step 1062 if the string index value n that is stored in the string data set for the current value of m is not equal to the current value of the string index value n, then solidification will not occur in the position of the x axis corresponding to the current value of the string index n. In that case, the control is transferred to step 1074 to determine if the last Nmax-1 chain has been reached. If it has been reached, control is transferred to step 1080 (FIG. 23). Otherwise, the control is transferred to step 1078 where the value of the string index n is increased again by one. In step 1070 if the current value of the memory index m has reached the maximum layer value Mmax-1, no further solidification will occur in the current layer and the control proceeds to step 1074.

Tal como se ha mencionado anteriormente, en algunos ejemplos se utiliza un microcontrolador para controlar el funcionamiento de la fuente de energía de solidificación 90 sobre la base de los datos de la forma del objeto y también puede regular el movimiento de la plataforma de construcción (por ejemplo, plataforma de construcción 43 en las FIG. 1-2 o la plataforma de construcción 354 en la FIG. 19). Muchos microcontroladores disponibles en el mercado usan lo que se conoce como "interrupciones" para realizarAs mentioned above, in some examples a microcontroller is used to control the operation of the solidification energy source 90 on the basis of the data of the object shape and can also regulate the movement of the construction platform (by example, construction platform 43 in FIG. 1-2 or construction platform 354 in FIG. 19). Many commercially available microcontrollers use what is known as "interruptions" to perform

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tareas como por ejemplo comunicaciones USB, actualización de memoria y lectura de dispositivos periféricos. Durante una interrupción, la tarea ejecutada actualmente se detiene para que se pueda realizar una de estas otras tareas. Sin embargo, en aquellos ejemplos que utilizan datos de cadena que comprenden valores de tiempo para representar un objeto tridimensional, una interrupción alterará la sincronización del temporizador de CPU con la posición del deflector de energía giratorio (o el ángulo de inclinación de un microespejo de escaneo láser) y potencialmente distorsionar el objeto tridimensional. En dichos ejemplos, es preferible cancelar interrupciones de software y / o hardware durante una operación de escaneo de línea. En un ejemplo, se almacena un programa en el microcontrolador que hace que las interrupciones se deshabiliten cuando el método de las FIG. 22-23 está entre los pasos 1062 y 1082. Las interrupciones pueden habilitarse cuando el método alcanza el paso 1084.tasks such as USB communications, memory update and reading of peripheral devices. During an interruption, the currently executed task stops so that one of these other tasks can be performed. However, in those examples that use string data comprising time values to represent a three-dimensional object, an interruption will alter the synchronization of the CPU timer with the position of the rotating energy deflector (or the tilt angle of a scanning micro mirror. laser) and potentially distort the three-dimensional object. In such examples, it is preferable to cancel software and / or hardware interruptions during a line scan operation. In one example, a program is stored in the microcontroller that causes interrupts to be disabled when the method of FIG. 22-23 is between steps 1062 and 1082. Interruptions can be enabled when the method reaches step 1084.

En el paso 1074, cuando el valor de índice de cadena n alcanza el máximo valor de índice de cadena Nmax- 1, se completa el procesamiento de la capa actual. El control pasa entonces al paso 1080 para mover el dispositivo de solidificación lineal 88 a través de la distancia de desplazamiento 5. Si el dispositivo de solidificación lineal 88 procesa la capa actual moviéndose de izquierda a derecha (cuando la envolvente de construcción 342 se ve desde arriba), la distancia 5 en el paso 1080 será 5r. De lo contrario, será 5l.In step 1074, when the chain index value n reaches the maximum chain index value Nmax-1, the processing of the current layer is completed. The control then proceeds to step 1080 to move the linear solidification device 88 through the travel distance 5. If the linear solidification device 88 processes the current layer moving from left to right (when construction envelope 342 is viewed from above), distance 5 in step 1080 will be 5r. Otherwise, it will be 5l.

En el paso 1082, el valor actual del índice de capa (Z) se compara con el valor de índice de capa máximo (Zmax-1). Si se ha completado la última capa, la construcción finaliza. De lo contrario, el índice de capa se incrementa en uno (paso 1084). En el paso 1086, se proporciona una nueva cantidad de material solidificable no solidificado entre la capa previamente solidificada y el sustrato de solidificación rígido o semirrígido 68. En el caso de los sistemas mostrados en las FIG. 1-4 y 6-8, esto podría hacerse, por ejemplo, moviendo la plataforma de construcción 43 hacia abajo en un suministro de material solidificable, lo que produciría un espacio entre la última capa solidificada y el sustrato 68 en que puede fluir material fresco no solidificado. En el caso de sistemas como por ejemplo los mostrados en las FIG. 19 y 20, la plataforma de construcción 356 se puede mover hacia arriba y se puede añadir material solidificable nuevo no solidificado al conjunto de película de recipiente 205 o a una de las otras estructuras de recipiente descritas anteriormente.In step 1082, the current value of the layer index (Z) is compared with the maximum layer index value (Zmax-1). If the last layer has been completed, the construction ends. Otherwise, the layer index is increased by one (step 1084). In step 1086, a new amount of non-solidified solidifiable material is provided between the previously solidified layer and the rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In the case of the systems shown in FIG. 1-4 and 6-8, this could be done, for example, by moving the construction platform 43 down in a solidifiable material supply, which would produce a space between the last solidified layer and the substrate 68 in which fresh material can flow not solidified. In the case of systems such as those shown in FIG. 19 and 20, the construction platform 356 can be moved upwards and new solidified non-solidified material can be added to the container film assembly 205 or to one of the other container structures described above.

En el paso 1088, los datos de escaneo lineal (es decir, conjuntos de datos de cadena) correspondientes al nuevo valor de índice de capa z se cargan en la unidad de microcontrolador. En el paso 1090, se invierte la dirección de desplazamiento del dispositivo de solidificación lineal 88 a lo largo de la dirección del eje x. El dispositivo de solidificación lineal se mueve a través de la distancia de desplazamiento aplicable 5l o 5r hasta que se alcanza el límite de envolvente de construcción aplicable 343 o 345. El control vuelve a continuación al paso 1058 en la FIG. 22 para comenzar el proceso de solidificación de la nueva capa.In step 1088, the linear scan data (i.e., string data sets) corresponding to the new z-layer index value is loaded into the microcontroller unit. In step 1090, the direction of travel of the linear solidification device 88 along the direction of the x-axis is reversed. The linear solidification device moves through the applicable travel distance 5l or 5r until the applicable construction envelope limit 343 or 345 is reached. The control then returns to step 1058 in FIG. 22 to begin the process of solidification of the new layer.

Con referencia a las FIG. 17-18, se representa una forma de realización alternativa de un sistema para hacer un objeto tridimensional. El sistema comprende un conjunto de sustrato de solidificación 62 que es sustancialmente similar al conjunto de sustrato de solidificación 62 de las FIG. 7-13. En esta forma de realización, sin embargo, el dispositivo de solidificación lineal 88 se ha reemplazado por el dispositivo de solidificación lineal 308. Aunque las FIG. 17-18 representan el dispositivo de solidificación lineal 308 con el conjunto de sustrato de solidificación 62 de las FIG. 7-13, también se puede utilizar con la forma de realización del conjunto de sustrato de solidificación 62 mostrado y descrito con respecto a las FIG. 3 y 7 que utiliza un sustrato de solidificación 68 curvado, estacionario, rígido o semirrígido. En las FIG. 17-18, se proporciona de nuevo el conjunto de película 205 (la película 224 no es visible en las FIG. 17 y 18).With reference to FIG. 17-18, an alternative embodiment of a system for making a three-dimensional object is depicted. The system comprises a solidification substrate assembly 62 that is substantially similar to solidification substrate assembly 62 of FIG. 7-13. In this embodiment, however, the linear solidification device 88 has been replaced by the linear solidification device 308. Although FIG. 17-18 represent the linear solidification device 308 with the solidification substrate assembly 62 of FIG. 7-13, it can also be used with the embodiment of the solidification substrate assembly 62 shown and described with respect to FIG. 3 and 7 using a curved, stationary, rigid or semi-rigid solidification substrate 68. In FIG. 17-18, film assembly 205 is again provided (film 224 is not visible in FIG. 17 and 18).

En el ejemplo de las FIG. 17-18, el dispositivo de solidificación lineal 308 comprende una matriz de elementos de proyección de luz como por ejemplo una disposición de elementos de láser o elementos de diodo emisor de luz 310ü-310max. En una forma de realización preferente, cada uno de estos elementos es "escalable en gris", de modo que la duración de la activación de cada elemento en una ubicación determinada en el plano x, y es la misma mientras que cada elemento proyecta una intensidad de luz controlable individualmente. El dispositivo de solidificación lineal 308 puede comprender una única fila de elementos de proyección de luz 310ü-310max y también puede incluir varias filas de elementos de proyección de luz dispuestos en la dirección de longitud (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62. En algunos ejemplos, se proporcionan al menos dos filas de elementos de proyección de luz con las filas dispuestas en la dirección de longitud (eje x) y sus respectivos elementos de proyección de luz escalonados en la dirección del ancho (eje y) para crear un patrón en zigzag .In the example of FIG. 17-18, the linear solidification device 308 comprises an array of light projection elements such as an arrangement of laser elements or light emitting diode elements 310ü-310max. In a preferred embodiment, each of these elements is "scalable in gray", so that the duration of activation of each element at a given location in the x-plane, and is the same while each element projects an intensity of individually controllable light. The linear solidification device 308 may comprise a single row of light projection elements 310ü-310max and may also include several rows of light projection elements arranged in the length direction (x axis) of the solidification substrate assembly 62. In some examples, at least two rows of light projection elements are provided with the rows arranged in the direction of length (x axis) and their respective light projection elements staggered in the direction of width (y axis) to create a zigzag pattern.

A diferencia del dispositivo de solidificación lineal 88, en una posición determinada a lo largo de la dirección longitudinal (eje x) del conjunto de sustrato de solidificación 62, el dispositivo de solidificación lineal 308 puede solidificar selectivamente y simultáneamente ubicaciones a lo largo de toda la dirección de envolvente del eje y. Cada elemento de los elementos emisores de luz 3100-310max proyecta un píxel correspondiente de energía de solidificación sobre una ubicación y correspondiente del material solidificable (la ubicación del eje x depende de la posición del dispositivo de solidificación lineal 308 que es variable). Por lo tanto, la energía no se "escanea" en la dirección del eje y como ocurre con el dispositivo de solidificación lineal 88. Además, los datos de objeto pueden proporcionarse como píxeles volumétricos ("voxels") teniendo cada uno su propia ubicación x e y, y la profundidad de solidificación asociada en la dirección del eje z porque la característica de escala de grises permite intensidades controlablesIn contrast to the linear solidification device 88, at a certain position along the longitudinal direction (x-axis) of the solidification substrate assembly 62, the linear solidification device 308 can selectively and simultaneously solidify locations throughout the entire envelope direction of the y axis. Each element of the light emitting elements 3100-310max projects a corresponding pixel of solidification energy over a corresponding location and of the solidifiable material (the location of the x-axis depends on the position of the linear solidification device 308 which is variable). Therefore, the energy is not "scanned" in the direction of the axis and as with linear solidification device 88. In addition, the object data can be provided as volumetric pixels ("voxels") each having their own location x and y , and the associated solidification depth in the z-axis direction because the gray scale feature allows controllable intensities

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individualmente, que a su vez pueden proporcionar profundidades de curado controlables individualmente. El valor de escala de grises representa una exposición total para el píxel (en que la exposición total para el píxel se expresa de la siguiente manera:individually, which in turn can provide individually controllable cure depths. The grayscale value represents a total exposure for the pixel (in which the total exposure for the pixel is expressed as follows:

(12) Exposición Total = I I dt(12) Total Exposure = I I dt

en donde, I es la intensidad de la energía de solidificación suministrada (por ejemplo, Watts/pixel)where, I is the intensity of the solidification energy supplied (for example, Watts / pixel)

y la integración se realiza durante el período de tiempo de exposición, At.and the integration takes place during the period of exposure time, At.

En algunos ejemplos, el valor de salida de escala de grises puede utilizarse para controlar el resultado del dispositivo de solidificación lineal para proporcionar intensidad completa, sin resultado, o variaciones intermedias. En procesos que usan un tiempo de exposición fijo por píxel, el dispositivo de solidificación lineal puede reducir la cantidad de radiación electromagnética (por ejemplo, intensidad, I) a la que se expone el material solidificable para cada píxel durante el tiempo de exposición especificado.In some examples, the gray-scale output value can be used to control the result of the linear solidification device to provide full intensity, no result, or intermediate variations. In processes that use a fixed exposure time per pixel, the linear solidification device can reduce the amount of electromagnetic radiation (e.g. intensity, I) to which the solidifiable material for each pixel is exposed during the specified exposure time.

En una forma de realización preferente, el dispositivo de solidificación lineal 308 se mueve continuamente en la dirección del eje x ya que el patrón de energía de solidificación se proporciona de forma general, o preferiblemente, sustancialmente lineal en la dirección del eje y. Dependiendo del perfil del objeto que se está construyendo, el patrón de energía de solidificación definido por el dispositivo de solidificación lineal 308 puede cambiar a medida que se alcanzan diferentes ubicaciones en la dirección de la longitud (eje x).In a preferred embodiment, the linear solidification device 308 moves continuously in the direction of the x-axis since the solidification energy pattern is generally provided, or preferably, substantially linear in the direction of the y-axis. Depending on the profile of the object being constructed, the solidification energy pattern defined by the linear solidification device 308 may change as different locations are reached in the direction of the length (x-axis).

La utilización de elementos emisores de luz escalables grises 3100-310max permite la utilización de datos de objetos voxelizados para representar el objeto tridimensional que se está construyendo. Los datos de vóxel se pueden considerar una colección o conjunto de datos que representa píxeles volumétricos. Los datos de vóxel se pueden organizar en un patrón de mapa de bits vóxel que incluye un valor de escala de grises para cada píxel y/o un tiempo de exposición. El mapa de bits vóxelizado puede considerarse una colección organizada de vóxeles individuales, cada vóxel tiene su propia profundidad que es independiente de los otros vóxeles. Aunque los vóxeles se pueden organizar en un mapa de bits, cada vóxel se trata de forma individual y tiene su propia profundidad de curado (que puede determinarse por el tiempo de exposición y / o el valor de intensidad asignado a cada vóxel) para determinar la geometría de cada vóxel independientemente de cualquier otro dato de vóxel. El objeto puede formarse utilizando los datos de voxel donde cada vóxel puede crearse en el material solidificable exponiendo la superficie expuesta del material solidificable para obtener una profundidad particular de curado (habitualmente determinada por el valor de escala de grises y/o el tiempo de exposición) y por lo tanto crea el vóxel tridimensional en el material solidificable. Cada vóxel se puede generar individualmente, en un grupo o subconjunto (por ejemplo, más de un vóxel), o como un conjunto de datos de vóxeles (por ejemplo, todos los vóxeles a la vez).The use of gray scalable light emitting elements 3100-310max allows the use of voxelized object data to represent the three-dimensional object being constructed. The voxel data can be considered a collection or set of data that represents volumetric pixels. The voxel data can be organized in a voxel bitmap pattern that includes a gray scale value for each pixel and / or an exposure time. The voxelized bitmap can be considered an organized collection of individual voxels, each voxel has its own depth that is independent of the other voxels. Although voxels can be organized in a bitmap, each voxel is treated individually and has its own cure depth (which can be determined by the exposure time and / or intensity value assigned to each voxel) to determine the geometry of each voxel independently of any other voxel data. The object can be formed using voxel data where each voxel can be created in the solidifiable material by exposing the exposed surface of the solidifiable material to obtain a particular depth of cure (usually determined by the gray scale value and / or the exposure time) and therefore creates the three-dimensional voxel in the solidifiable material. Each voxel can be generated individually, in a group or subset (for example, more than one voxel), or as a set of voxel data (for example, all voxels at once).

Cuando se utiliza un proceso de construcción voxelizada, cada vóxel puede tener su propio espesor (por ejemplo, profundidad de solidificación) que se controla mediante el valor de escala de grises. Sin embargo, pueden utilizarse los datos del objeto en láminas tal como el descrito con respecto a la FIG. 15 para llevar a cabo la operación de matrices de dispositivos de emisión de luz lineal que comprenden el dispositivo de solidificación lineal 308. Una unidad de control (que no se muestra) recibe datos de objeto en el formato deseado y dirige la activación de cada elemento de proyección de luz 3100-310max.When a voxelized construction process is used, each voxel can have its own thickness (for example, solidification depth) that is controlled by the gray scale value. However, sheet object data such as that described with respect to FIG. 15 to carry out the operation of arrays of linear light emitting devices comprising the linear solidification device 308. A control unit (not shown) receives object data in the desired format and directs the activation of each element. Light projection 3100-310max.

Mientras que la intensidad de escala de grises puede expresarse como un número entero en una escala de referencia (por ejemplo, 0 ... 255), el valor de intensidad también puede ser compensado o ajustado antes de ser enviado al dispositivo de solidificación lineal 308, o puede ser compensado o ajustado en el dispositivo de solidificación lineal 308, o ambos. Por ejemplo, cuando el material solidificable tiene un umbral de intensidad mínimo que se requiere para la polimerización o polimerización parcial, la intensidad del valor "off o cero (0) (por ejemplo, Brillo y/o tiempo" on ") puede determinarse en función del umbral de intensidad mínima específico para el material de solidificación particular. Un valor cero para la intensidad no implica necesariamente que la energía suministrada por el dispositivo de solidificación lineal 308 sea realmente cero. En un caso habitual, un bajo nivel de brillo puede corresponder a una intensidad cero (0).While the grayscale intensity can be expressed as an integer in a reference scale (for example, 0 ... 255), the intensity value can also be compensated or adjusted before being sent to the linear solidification device 308 , or it can be compensated or adjusted in the linear solidification device 308, or both. For example, when the solidifiable material has a minimum intensity threshold that is required for polymerization or partial polymerization, the intensity of the "off or zero (0) value (for example, Brightness and / or" on "time) can be determined in function of the specific minimum intensity threshold for the particular solidification material A zero value for the intensity does not necessarily imply that the energy supplied by the linear solidification device 308 is really zero.In a usual case, a low level of brightness may correspond at zero intensity (0).

Los intervalos de intensidad de 0 a 255 son convenientes para los ejemplos cuando se utiliza un sistema de 8 bits para determinar la intensidad. Sin embargo, pueden utilizarse sistemas que tengan más o menos resolución para la intensidad. Los ejemplos pueden incluir un sistema de 4 bits o un sistema de 16 bits. Además, el tiempo de exposición de la radiación electromagnética puede tener un intervalo amplio, por ejemplo, de 1 milisegundo a 100 segundos. Debe tenerse en cuenta que el intervalo de tiempo es simplemente un ejemplo y no es limitante ya que el "tiempo de encendido" para la radiación electromagnética puede depender de otras variables como el tiempo mínimo de conmutación del generador de patrones, la intensidad de la radiación electromagnética, el tiempo efectivo mínimo del material solidificable y la intensidad de radiación para la solidificación, la velocidad de movimiento de la plataforma de construcción 43 y otros factores.Intensity ranges from 0 to 255 are suitable for examples when using an 8-bit system to determine the intensity. However, systems that have more or less resolution for intensity can be used. Examples may include a 4-bit system or a 16-bit system. In addition, the exposure time of electromagnetic radiation can have a wide range, for example, from 1 millisecond to 100 seconds. It should be noted that the time interval is simply an example and is not limiting since the "on time" for electromagnetic radiation can depend on other variables such as the minimum switching time of the pattern generator, the intensity of the radiation electromagnetic, the minimum effective time of the solidifiable material and the intensity of radiation for solidification, the speed of movement of the construction platform 43 and other factors.

El proceso de solidificación del material solidificable con el dispositivo de solidificación lineal 308 o el dispositivo de solidificación lineal 88 puede producirse en etapas discretas con la formación de capas de objetos discretas o sin la utilización de un proceso de formación estratificado. En particular, se puede utilizar un proceso de construcción continuo en que la plataforma de construcción 43 se mueve durante todo elThe solidification process of the solidifiable material with the linear solidification device 308 or the linear solidification device 88 can occur in discrete stages with the formation of discrete object layers or without the use of a stratified forming process. In particular, a continuous construction process can be used in which the construction platform 43 moves throughout the entire

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proceso de construcción. Incluso con procesos de construcción continua, debido a posibles interrupciones de la radiación electromagnética, aún podría producirse una ligera formación de la capa de interfaz. Sin embargo, dicha formación de interfaz se puede minimizar o incluso eliminar por completo.Building process. Even with continuous construction processes, due to possible interruptions of electromagnetic radiation, slight formation of the interface layer could still occur. However, such interface formation can be minimized or even completely eliminated.

Cuando se utilizan procesos de construcción continua, se pueden minimizar los "pasos" estructurales que a veces aparecen en los contornos exteriores de los objetos construidos con procesos de capa. En los procesos de construcción continua, el objeto tridimensional puede solidificarse o crecer en la dirección principal de construcción (habitualmente en la dirección Z) sin interrumpir el suministro de radiación electromagnética durante una fase de irradiación y, opcionalmente, durante todo el proceso de construcción. El correspondiente crecimiento continuo de material solidificable en la dirección de construcción principal (Z) durante una fase de irradiación puede proceder así en un grado que excede una profundidad de endurecimiento habitual de la solidificación convencional por capas y que está predeterminado por el suministro utilizado de radiación electromagnética y/o por un material polimerizable usado.When continuous construction processes are used, the structural "steps" that sometimes appear in the outer contours of objects constructed with layer processes can be minimized. In continuous construction processes, the three-dimensional object can solidify or grow in the main construction direction (usually in the Z direction) without interrupting the supply of electromagnetic radiation during an irradiation phase and, optionally, during the entire construction process. The corresponding continuous growth of solidifiable material in the main construction direction (Z) during an irradiation phase can thus proceed to a degree that exceeds a usual hardening depth of conventional layering solidification and is predetermined by the used radiation supply electromagnetic and / or a polymerizable material used.

Mediante el funcionamiento continuo independiente de la capa, incluso es posible influir específicamente y controlar una profundidad de endurecimiento actual del material solidificable. Un ajuste de la velocidad de la placa de soporte que soporta el objeto que se genera alejándose de la superficie de construcción y un ajuste de la intensidad de irradiación de los píxeles (valor gris o color), respectivamente solos o en combinación, son medios particulares para controlar la profundidad de endurecimientoThrough continuous independent operation of the layer, it is even possible to specifically influence and control a current hardening depth of the solidifiable material. An adjustment of the speed of the support plate that supports the object that is generated moving away from the construction surface and an adjustment of the intensity of irradiation of the pixels (gray or color value), respectively alone or in combination, are particular means to control the depth of hardening

La presente invención se ha descrito con referencia a ciertas formas de realización ejemplares de la misma. Las formas de realización ejemplares son meramente ilustrativas y no deben considerarse restrictivas de ninguna manera. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes, más que por la descripción precedente. Otras formas de realización que no forman parte de la invención que se reivindica, se proporcionan en los párrafos siguientes:The present invention has been described with reference to certain exemplary embodiments thereof. Exemplary embodiments are merely illustrative and should not be considered restrictive in any way. The scope of the invention is defined by the appended claims and their equivalents, rather than by the preceding description. Other embodiments that are not part of the claimed invention are provided in the following paragraphs:

1. Un aparato para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende: una fuente de energía de solidificación móvil en una primera dirección, en que la fuente de energía de solidificación proyecta selectivamente energía de solidificación en una segunda dirección a medida que se mueve en la primera dirección; un deflector giratorio de energía movible en la primera dirección y giratorio en un plano de rotación que es sustancialmente perpendicular a la primera dirección, en que el deflector giratorio de energía está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación y cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación en la segunda dirección, el deflector de energía giratorio desvía la energía de solidificación hacia el material solidificable, y la energía de solidificación desviada solidifica el material solidificable.An apparatus for manufacturing a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: a mobile solidification energy source in a first direction, in which the solidification energy source selectively projects solidification energy in a second custom direction that moves in the first direction; a rotating energy deflector movable in the first direction and rotating in a rotation plane that is substantially perpendicular to the first direction, in which the rotating energy deflector is in optical communication with the solidification energy source and when the energy source solidification projects solidification energy in the second direction, the rotating energy deflector deflects the solidification energy towards the solidifiable material, and the deviated solidification energy solidifies the solidifiable material.

2. El aparato de la forma de realización 1, en que cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación en la segunda dirección, la luz desviada escanea el material solidificable en una dirección de escaneo.2. The apparatus of embodiment 1, wherein when the solidification energy source projects solidification energy in the second direction, the deflected light scans the solidifiable material in a scanning direction.

3. El aparato de la forma de realización 1, en que la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección a una primera velocidad, la energía de solidificación desviada escanea el material solidificable en la dirección de escaneo a una velocidad de escaneo, y la velocidad de escaneo es al menos 1000 veces la primera velocidad.3. The apparatus of embodiment 1, in which the solidification energy source moves in the first direction at a first speed, the diverted solidification energy scans the solidifiable material in the scanning direction at a scanning speed, and the scanning speed is at least 1000 times the first speed.

4. El aparato de la forma de realización 1, en que el deflector de energía giratorio es un espejo que tiene una o más facetas, y cada faceta tiene una posición de rotación en la que está en comunicación óptica con el diodo láser.4. The apparatus of embodiment 1, in which the rotating energy deflector is a mirror having one or more facets, and each facet has a rotating position in which it is in optical communication with the laser diode.

5. El aparato de la forma de realización 1, que comprende además al menos una lente entre el deflector de energía giratorio y una fuente del material solidificable, en que la lente está revestida con un recubrimiento antirreflectante de manera que la lente transmite al menos un 95% de luz incidente que tiene una longitud de onda que varía desde aproximadamente 380 nm hasta aproximadamente 420 nm.5. The apparatus of embodiment 1, further comprising at least one lens between the rotating energy deflector and a source of the solidifiable material, in which the lens is coated with an anti-reflective coating such that the lens transmits at least one 95% of incident light having a wavelength that varies from approximately 380 nm to approximately 420 nm.

6. El aparato de la forma de realización 5, en que el revestimiento antirreflectante es un revestimiento de MgF2.6. The apparatus of embodiment 5, wherein the anti-reflective coating is a MgF2 coating.

7. El aparato de la forma de realización 5, en que la al menos una lente es primera y segunda lentes F-Theta, la primera lente F-Theta está entre el deflector de luz giratoria y la segunda lente F-Theta, la primera lente F-Theta tiene una cara incidente y una cara transmisora, la segunda lente F-Theta tiene una cara incidente y una cara transmisora, y el radio de curvatura de la primera cara transmisora de la lente F-Theta es menor que el radio de curvatura de la cara transmisora de la segunda lente F-Theta.7. The apparatus of embodiment 5, wherein the at least one lens is first and second F-Theta lenses, the first F-Theta lens is between the rotating light deflector and the second F-Theta lens, the first F-Theta lens has an incident face and a transmitting face, the second F-Theta lens has an incident face and a transmitting face, and the radius of curvature of the first transmitting face of the F-Theta lens is smaller than the radius of curvature of the transmitting face of the second F-Theta lens.

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8. El aparato de la forma de realización 1, que comprende además una lente de colimación entre la fuente de energía de solidificación y el deflector de energía giratorio.8. The apparatus of embodiment 1, further comprising a collimation lens between the solidification energy source and the rotating energy deflector.

9. El aparato de la forma de realización 8, en que la lente de colimación está formada de vidrio óptico BK-7.9. The apparatus of embodiment 8, in which the collimation lens is formed of BK-7 optical glass.

10. El aparato de la forma de realización 8, en que la lente de colimación tiene una longitud focal efectiva de aproximadamente 4.0 mm a aproximadamente 4.1 mm.10. The apparatus of embodiment 8, wherein the collimation lens has an effective focal length of about 4.0 mm to about 4.1 mm.

11. El aparato de la forma de realización 1, que comprende además un sensor de energía de solidificación en comunicación óptica con el deflector de energía giratorio.11. The apparatus of embodiment 1, further comprising a solidification energy sensor in optical communication with the rotating energy deflector.

12. El aparato de la forma de realización 11, que comprende además un espejo en comunicación óptica con el deflector de energía giratorio y el sensor de energía de solidificación, en que cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación en la segunda dirección durante una operación de sincronización, la luz desviada se refleja fuera del espejo y se transmite desde el espejo al sensor.12. The apparatus of embodiment 11, further comprising a mirror in optical communication with the rotating energy deflector and the solidification energy sensor, in which when the solidification energy source projects solidification energy in the second direction During a synchronization operation, the deflected light is reflected outside the mirror and transmitted from the mirror to the sensor.

13. El aparato de la forma de realización 11, que comprende además un filtro de densidad neutro que está posicionado para recibir y filtrar la luz transmitida al sensor de energía de solidificación.13. The apparatus of embodiment 11, further comprising a neutral density filter that is positioned to receive and filter the light transmitted to the solidification energy sensor.

14. El aparato de la forma de realización 11, en que el aparato incluye una envolvente de construcción, la envolvente de construcción es una parte del material solidificable en que la energía de solidificación proyectada puede desviarse del deflector de energía giratorio, la posición de rotación del deflector de luz giratoria en el plano de rotación define una posición de energía de solidificación desviada dentro de la envolvente de construcción a lo largo del eje de dirección de escaneo, y cuando el sensor de energía de solidificación recibe energía de solidificación desviada, la posición de rotación del deflector de energía rotacional corresponde a un límite de la envolvente de construcción.14. The apparatus of embodiment 11, in which the apparatus includes a construction envelope, the construction envelope is a part of the solidifiable material in which the projected solidification energy can deviate from the rotating energy deflector, the rotational position of the rotating light deflector in the rotation plane defines a position of deviated solidification energy within the construction envelope along the scanning direction axis, and when the solidification energy sensor receives deviated solidification energy, the position Rotation of the rotational energy deflector corresponds to a construction envelope limit.

15. El aparato de la forma de realización 11, en que la energía de solidificación proyectada se desvía desde el deflector de energía giratorio para crear líneas de escaneo de energía de solidificación en el material solidificable a lo largo de un eje de dirección de escaneo, y la recepción de energía del sensor desviada por el sensor de energía de solidificación corresponde a una posición límite a lo largo de la dirección del eje de escaneo.15. The apparatus of embodiment 11, wherein the projected solidification energy is diverted from the rotating energy deflector to create solidification energy scan lines in the solidifiable material along a scanning direction axis, and the reception of sensor energy deflected by the solidification energy sensor corresponds to a limit position along the direction of the scan axis.

16. El aparato de la forma de realización 1, que comprende además un controlador de fuente de energía de solidificación que activa selectivamente la fuente de energía de solidificación basándose en la información de forma sobre el objeto tridimensional.16. The apparatus of embodiment 1, further comprising a solidification energy source controller that selectively activates the solidification energy source based on the shape information about the three-dimensional object.

17. El aparato de la forma de realización 16, en que la información de forma comprende datos de objeto correspondientes a una pluralidad de tiras de sección transversal de objeto, cada cadena de sección transversal de objeto tiene una longitud que define una dirección longitudinal y una anchura que define una dirección de anchura y la pluralidad de tiras están dispuestos en ancho a lo largo de la dirección del ancho.17. The apparatus of embodiment 16, wherein the shape information comprises object data corresponding to a plurality of object cross-section strips, each object cross-section chain has a length defining a longitudinal direction and a width that defines a width direction and the plurality of strips are arranged in width along the width direction.

18. El aparato de la forma de realización 17, en que la fuente de energía de solidificación tiene un estado de activación, el controlador de fuente de energía de solidificación cambia selectivamente el estado de activación de la fuente de energía de solidificación de acuerdo con una pluralidad de conjuntos de cadenas de datos, cada pluralidad de conjuntos de cadenas de datos corresponde a una capa del objeto tridimensional, y cada conjunto de cadenas de datos dentro de cada conjunto de cadenas de datos corresponde a una tira de sección transversal del objeto e incluye una pluralidad de números que definen un tiempo en que cambia el estado de activación de la fuente de energía de solidificación.18. The apparatus of embodiment 17, wherein the solidification energy source has an activation state, the solidification energy source controller selectively changes the activation state of the solidification energy source according to a plurality of sets of data strings, each plurality of sets of data strings corresponds to a layer of the three-dimensional object, and each set of data strings within each set of data strings corresponds to a cross-sectional strip of the object and includes a plurality of numbers that define a time when the activation state of the solidification energy source changes.

19. El aparato de la forma de realización 1, en que la fuente de energía de solidificación es un diodo láser que proyecta luz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 380 nm a 420 nm.19. The apparatus of embodiment 1, wherein the solidification energy source is a laser diode that projects light having a wavelength of approximately 380 nm to 420 nm.

20. El aparato de la forma de realización 19, en que el diodo láser tiene una potencia de salida de al menos aproximadamente 300 mW.20. The apparatus of embodiment 19, wherein the laser diode has an output power of at least about 300 mW.

21. El aparato de la reivindicación 19, en que el diodo láser tiene una divergencia del haz de al menos aproximadamente 5 miliradianes.21. The apparatus of claim 19, wherein the laser diode has a beam divergence of at least about 5 milliadianes.

22. El aparato de la forma de realización 1, en que la fuente de energía de solidificación es una primera fuente de energía de solidificación, y el aparato comprende además una segunda fuente22. The apparatus of embodiment 1, wherein the solidification energy source is a first solidification energy source, and the apparatus further comprises a second source

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de energía de solidificación móvil en la primera dirección, en que la segunda fuente de energía de solidificación proyecta selectivamente energía de solidificación en la segunda dirección mientras se mueve en la primera dirección.of solidification energy moving in the first direction, in which the second solidification energy source selectively projects solidification energy in the second direction while moving in the first direction.

23. El aparato de la forma de realización 22, que comprende además unos prismas primero y segundo, donde cuando el primer prisma recibe energía de solidificación transmitida desde la primera fuente de energía de solidificación y el segundo prisma recibe energía de solidificación transmitida desde la segunda fuente de energía de solidificación, el primer prisma se encuentra entre la primera fuente de energía de solidificación y el deflector de energía giratorio, y el segundo prisma está ubicado entre la segunda fuente de energía de solidificación y el deflector de energía giratorio.23. The apparatus of embodiment 22, further comprising first and second prisms, where when the first prism receives solidification energy transmitted from the first solidification energy source and the second prism receives solidification energy transmitted from the second solidification energy source, the first prism is between the first solidification energy source and the rotating energy deflector, and the second prism is located between the second solidification energy source and the rotating energy deflector.

24. El aparato de la forma de realización 23, que comprende además un primer colimador ubicado entre la primera fuente de energía de solidificación y el primer prisma y un segundo colimador ubicado entre la segunda fuente de energía de solidificación y el segundo prisma.24. The apparatus of embodiment 23, further comprising a first collimator located between the first solidification energy source and the first prism and a second collimator located between the second solidification energy source and the second prism.

25. El aparato de la forma de realización 1, en que el deflector de energía giratorio gira a una velocidad de rotación de aproximadamente 1.000 RPM a aproximadamente 10.000 RPM.25. The apparatus of embodiment 1, wherein the rotating energy baffle rotates at a rotation speed of about 1,000 RPM to about 10,000 RPM.

26. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una fuente del material solidificable que define una envolvente de construcción, una primera región de desplazamiento y una segunda región de desplazamiento, en que durante una operación de construcción de objeto tridimensional, el objeto tridimensional se construye en la envolvente de construcción pero no en la primera región de desplazamiento ni en la segunda región de desplazamiento; un sensor de fin de trayectoria en la primera región de desplazamiento para detectar una posición de fin de recorrido de la fuente de energía de solidificación en una dirección alejada de la envolvente de construcción.26. The apparatus of claim 1, further comprising a source of the solidifiable material defining a construction envelope, a first displacement region and a second displacement region, in which during a three-dimensional object construction operation, the three-dimensional object it is constructed in the building envelope but not in the first displacement region or in the second displacement region; an end-of-path sensor in the first displacement region to detect an end-of-travel position of the solidification energy source in a direction away from the building envelope.

27. El aparato de la forma de realización 26, en que la fuente de energía de solidificación proyecta selectivamente energía de solidificación de acuerdo con conjuntos de datos de escaneo lineal, en donde cada conjunto de datos de escaneo lineal corresponde a una capa del objeto tridimensional y comprende una pluralidad de conjuntos de cadenas de datos , cada conjunto de cadenas de datos tiene un índice de cadena que va de un valor mínimo a un valor máximo y una pluralidad de valores de tiempo, cada valor de tiempo corresponde a un evento de cambio de estado de activación de fuente de solidificación, y cada valor de índice de cadena mínimo corresponde a un límite entre la primera región de desplazamiento y la envolvente de construcción.27. The apparatus of embodiment 26, wherein the solidification energy source selectively projects solidification energy in accordance with linear scan data sets, wherein each linear scan data set corresponds to a three-dimensional object layer and comprises a plurality of sets of data strings, each set of data strings has a string index ranging from a minimum value to a maximum value and a plurality of time values, each time value corresponds to a change event of solidification source activation status, and each minimum chain index value corresponds to a boundary between the first displacement region and the construction envelope.

28. El aparato de la forma de realización 27, en que cada conjunto de datos de escaneo lineal tiene un valor de índice máximo de cadena que corresponde a un borde entre la segunda región de desplazamiento y la envolvente de construcción.28. The apparatus of embodiment 27, wherein each linear scan data set has a maximum chain index value corresponding to an edge between the second displacement region and the construction envelope.

29. El aparato de la forma de realización 27, que comprende además un ordenador anfitriona y un microordenador, en que el ordenador principal transmite los conjuntos de datos de cadena correspondientes a cada conjunto de datos de escaneo lineal al microordenador, y el microordenador incluye una unidad de procesamiento central programada para proyectar energía en la segunda dirección de forma selectiva de acuerdo con los conjuntos de datos de cadena y mover la fuente de energía de solidificación en la primera dirección.29. The apparatus of embodiment 27, further comprising a host computer and a microcomputer, in which the host transmits the string data sets corresponding to each set of linear scan data to the microcomputer, and the microcomputer includes a Central processing unit programmed to project energy in the second direction selectively according to the chain data sets and move the solidification energy source in the first direction.

30. El aparato de la forma de realización 29, en que el microordenador está programado para prohibir las interrupciones durante las operaciones de solidificación de la capa.30. The apparatus of embodiment 29, wherein the microcomputer is programmed to prohibit interruptions during layer solidification operations.

31. Un método para hacer un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende: mover una fuente de energía de solidificación en una primera dirección; Exponer progresivamente partes de material solidificable a energía de solidificación en una segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable a medida que la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección.31. A method of making a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: moving a solidification energy source in a first direction; Progressively expose parts of solidifiable material to solidification energy in a second direction along an exposed surface of the solidifiable material as the solidification energy source moves in the first direction.

32. El método de la forma de realización 31, en que la primera dirección es sustancialmente perpendicular a la segunda dirección.32. The method of embodiment 31, in which the first direction is substantially perpendicular to the second direction.

33. El método de la forma de realización 31, en que el paso de exponer progresivamente porciones de material solidificable a energía de solidificación en una segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección comprende realizar una serie de operaciones de escaneo de línea, y el método comprende además sincronizar un temporizador al comienzo de cada operación de escaneo de línea.33. The method of embodiment 31, wherein the step of progressively exposing portions of solidifiable material to solidification energy in a second direction along an exposed surface of the solidifiable material when the solidification energy source moves in The first address comprises performing a series of line scanning operations, and the method further comprises synchronizing a timer at the beginning of each line scanning operation.

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34. El método de la forma de realización 33, que comprende además proporcionar un sensor de energía de solidificación en comunicación óptica con una fuente de la energía de solidificación, en que el paso de sincronizar un temporizador al comienzo de una operación de escaneo comprende configurar el temporizador a un valor de tiempo especificado en respuesta a la detección de energía de solidificación por parte del sensor de energía de solidificación.34. The method of embodiment 33, further comprising providing a solidification energy sensor in optical communication with a solidification energy source, in which the step of synchronizing a timer at the beginning of a scanning operation comprises configuring the timer at a specified time value in response to solidification energy detection by the solidification energy sensor.

35. El método de la forma de realización 33, en que el paso de exponer progresivamente una parte del material solidificable a energía de solidificación a lo largo de la segunda dirección comprende exponer selectivamente una parte del material solidificable a energía de solidificación a lo largo de la segunda dirección de acuerdo con datos de objeto que comprenden una pluralidad de conjuntos de datos de cadena, en donde cada conjunto de datos de cadena comprende una pluralidad de valores de tiempo que definen un evento de conmutación de estado de activación de fuente de solidificación, y cada valor de tiempo es igual a un tiempo transcurrido después del comienzo de una operación de escaneo de línea.35. The method of embodiment 33, wherein the step of gradually exposing a part of the solidifiable material to solidification energy along the second direction comprises selectively exposing a part of the solidifiable material to solidification energy along the second address according to object data comprising a plurality of string data sets, wherein each string data set comprises a plurality of time values that define a solidification source activation state switching event, and each time value is equal to a time elapsed after the start of a line scan operation.

36. El método de la forma de realización 35, en que cada conjunto de datos de cadena comprende además un número de cadena, y cada número de cadena corresponde a una ubicación dentro de una parte de envolvente de construcción de una fuente de material solidificable.36. The method of embodiment 35, wherein each set of chain data further comprises a chain number, and each chain number corresponds to a location within a building envelope part of a solidifiable material source.

37. El método de la forma de realización 33, en que el paso de sincronizar un temporizador al comienzo de una operación de escaneo de línea comprende proyectar energía de solidificación hacia un deflector de energía giratorio accionado por un motor energizado por pulsos de energía de frecuencia constante en un tiempo específico relativo a que se produzca cada impulso.37. The method of embodiment 33, wherein the step of synchronizing a timer at the start of a line scan operation comprises projecting solidification energy to a rotating energy deflector driven by a motor energized by frequency energy pulses constant over a specific time relative to each impulse occurring.

38. El método de la forma de realización 37, en que el paso de sincronizar un temporizador al comienzo de una operación de escaneo de línea comprende proyectar energía de solidificación hacia un deflector de energía giratorio para un pulso de detección de aproximadamente 2 a aproximadamente 6 milisegundos.38. The method of embodiment 37, wherein the step of synchronizing a timer at the start of a line scan operation comprises projecting solidification energy to a rotating energy deflector for a detection pulse of about 2 to about 6 milliseconds

39. El método de la forma de realización 38, en que el paso de sincronizar un temporizador al comienzo de una operación de escaneo de línea comprende dejar de proyectar energía de solidificación hacia el detector de energía giratoria dentro de un tiempo de retardo después de que un sensor de sincronización detecta energía de solidificación.39. The method of embodiment 38, wherein the step of synchronizing a timer at the start of a line scan operation comprises stopping projecting solidification energy towards the rotating energy detector within a delay time after A synchronization sensor detects solidification energy.

40. El método de la forma de realización 39, en que el tiempo de retardo no es más de aproximadamente 400 nanosegundos.40. The method of embodiment 39, wherein the delay time is not more than about 400 nanoseconds.

41. El método de la forma de realización 33, en que el paso de sincronizar un temporizador al comienzo de una operación de escaneo de línea comprende además calibrar dinámicamente un impulso de energía de sincronización a un reloj de procesador.41. The method of embodiment 33, wherein the step of synchronizing a timer at the start of a line scan operation further comprises dynamically calibrating a pulse of synchronization energy to a processor clock.

42. El método de la forma de realización 41, en que el paso de calibrar dinámicamente un pulso de energía de sincronización comprende un pulso de energía de transmisión en una pluralidad de tiempos de prueba relativos al reloj del procesador y determinar un tiempo de reloj del procesador en que un impulso de energía transmitida produce una señal del sensor de energía de solidificación.42. The method of embodiment 41, wherein the step of dynamically calibrating a pulse of synchronization energy comprises a pulse of transmission energy in a plurality of test times relative to the processor clock and determining a clock time of the processor in which a pulse of transmitted energy produces a solidification energy sensor signal.

43. El método de la forma de realización 31, que comprende además:43. The method of embodiment 31, further comprising:

proporcionar datos de capa de objeto tridimensional idénticos primero y segundo correspondientes a capas adyacentes de material solidificable usado para formar el objeto tridimensional;providing first and second identical three-dimensional object layer data corresponding to adjacent layers of solidifiable material used to form the three-dimensional object;

subdividir los datos de capa de objeto tridimensional idénticos primero y segundo en respectivas primera y segunda pluralidades de tiras de sección transversal de objeto, en que cada tira de sección transversal de objeto en la primera pluralidad de tiras de sección transversal de objeto tiene un conjunto de datos de tira y un valor de índice de memoria de ordenador correspondiente n(0) que varía de 0 a uno menos que el número total de tiras en la primera pluralidad de tiras de sección transversal de objeto (Ntotal), cada tira en la segunda pluralidad de tiras de sección transversal de objeto tiene un conjunto de datos de cadena y un valor n(1) de índice de memoria de ordenador correspondiente, y los datos de tira correspondientes a cada valor respectivo de n (1) para la segunda pluralidad de tiras de sección transversal de objeto igual a los datos de cadena para la primera pluralidad de tiras de sección transversal del objeto que corresponden al valor de índice de memoria de la ordenador n (0) igual a uno menor que Ntotal menos el valor respectivo de n (1).subdivide the first and second identical three-dimensional object layer data into respective first and second pluralities of object cross-section strips, in which each object cross-section strip into the first plurality of object cross-section strips has a set of strip data and a corresponding computer memory index value n (0) varying from 0 to one less than the total number of strips in the first plurality of object cross-section strips (Ntotal), each strip in the second plurality of object cross-section strips has a set of string data and a corresponding computer memory index value n (1), and strip data corresponding to each respective value of n (1) for the second plurality of object cross-section strips equal to the string data for the first plurality of object cross-section strips corresponding to the memory index value of the computer n (0) equal to one less than Ntotal minus the respective value of n (1).

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44. El método de la forma de realización 31, que comprende además:44. The method of embodiment 31, further comprising:

proporcionar datos de objetos tridimensionales representativos del objeto tridimensional; laminar los datos de objeto tridimensionales para definir una pluralidad de conjuntos de datos de capa de objetos tridimensionales; proporcionar una distancia de envolvente de construcción en la primera dirección, en que la distancia de envolvente de construcción en la primera dirección corresponde a un valor de un parámetro de movimiento de motor de un motor que se activa para mover la fuente de fuente de energía de solidificación en la primera dirección; ajustar el valor del parámetro de movimiento del motor al que corresponde la distancia de la envolvente de la construcción en función de los datos de medición de la pieza de prueba.provide data of three-dimensional objects representative of the three-dimensional object; laminating three-dimensional object data to define a plurality of three-dimensional object layer data sets; provide a construction envelope distance in the first direction, in which the construction envelope distance in the first direction corresponds to a value of a motor movement parameter of a motor that is activated to move the source of energy source from solidification in the first direction; adjust the value of the motor movement parameter corresponding to the distance of the construction envelope based on the measurement data of the test piece.

45. El método de la forma de realización 44, que comprende además: formar una primera serie de capas de la pieza de prueba, donde cada capa en la primera serie de capas se forma moviendo la fuente de energía de solidificación en la primera dirección de prueba y exponiendo progresivamente partes del material solidificable a la energía de solidificación en la segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable a medida que la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección; formar una segunda serie de capas de una pieza de prueba, donde cada capa en la segunda serie de capas se forma moviendo la fuente de energía de solidificación en una tercera dirección opuesta a la primera dirección de prueba y exponiendo progresivamente partes de material solidificable a energía de solidificación en la segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable a medida que la fuente de energía de solidificación se mueve en la tercera dirección; medir una distancia de desplazamiento entre la primera serie de capas y la segunda serie de capas; y ajustar el valor del parámetro de movimiento del motor al que corresponde la distancia de la envolvente de construcción en función de la distancia de desplazamiento medida entre la primera serie de capas y la segunda serie de capas.45. The method of embodiment 44, further comprising: forming a first series of layers of the test piece, where each layer in the first series of layers is formed by moving the solidification energy source in the first direction of testing and progressively exposing parts of the solidifiable material to the solidification energy in the second direction along an exposed surface of the solidifiable material as the solidification energy source moves in the first direction; forming a second series of layers of a test piece, where each layer in the second series of layers is formed by moving the solidification energy source in a third direction opposite to the first test direction and gradually exposing parts of solidifiable material to energy solidification in the second direction along an exposed surface of the solidifiable material as the solidification energy source moves in the third direction; measure a displacement distance between the first series of layers and the second series of layers; and adjust the value of the motor movement parameter corresponding to the distance of the construction envelope as a function of the measured displacement distance between the first series of layers and the second series of layers.

46. El método de la forma de realización 31, en que: el paso de exponer progresivamente porciones de material solidificable a energía de solidificación en la segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección comprende desviar energía de solidificación de un deflector de energía giratorio que tiene un número de facetas F hacia el material solidificable, el objeto tridimensional tiene una longitud L deseada a lo largo de la primera dirección en una posición especificada del eje de construcción, el paso de exponer progresivamente partes del material solidificable a la energía de solidificación en una segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección comprende realizar varias operaciones de escaneo de línea correspondientes a la posición de eje de construcción especificada, y cada operación de escaneo de línea corresponde a una ubicación a lo largo de la primera dirección y el número de operaciones de escaneo de línea se representa por la siguiente fórmula: n=(L/S)*(RPM/60)*F, donde n=número de operaciones de escaneo de línea; L = longitud deseada del objeto en la posición especificada del eje de construcción (mm); S = velocidad de movimiento de la fuente de energía de solidificación en la primera dirección (mm/seg); RPM = frecuencia de rotación del deflector de energía giratorio (revoluciones/minuto); y F = número de facetas en el deflector de energía giratorio.46. The method of embodiment 31, wherein: the step of progressively exposing portions of solidifiable material to solidification energy in the second direction along an exposed surface of the solidifiable material when the solidification energy source moves in the first direction it comprises diverting solidification energy from a rotating energy deflector that has a number of facets F towards the solidifiable material, the three-dimensional object has a desired length L along the first direction at a specified position of the construction axis The step of gradually exposing parts of the solidifiable material to the solidification energy in a second direction along an exposed surface of the solidifiable material when the solidification energy source moves in the first direction comprises performing several line scanning operations. corresponding to the axis position of specified construction, and each line scan operation corresponds to a location along the first address and the number of line scan operations is represented by the following formula: n = (L / S) * (RPM / 60) * F, where n = number of line scan operations; L = desired length of the object at the specified position of the construction axis (mm); S = speed of movement of the solidification energy source in the first direction (mm / sec); RPM = rotational frequency of the rotating energy deflector (revolutions / minute); and F = number of facets in the rotating energy deflector.

47. El método de la forma de realización 46, en que cada operación de escaneo de línea comprende cambiar selectivamente el estado de activación de la fuente de energía de solidificación de acuerdo con un conjunto de datos de cadena que comprende uno o más valores de tiempo, cada valor de tiempo define un evento de conmutación de estado de activación de fuente de solidificación , y cada valor de tiempo es igual a un tiempo transcurrido después de la recepción de una señal de sincronización por un sensor de energía de solidificación.47. The method of embodiment 46, wherein each line scan operation comprises selectively changing the activation state of the solidification energy source according to a set of chain data comprising one or more time values , each time value defines a solidification source activation state switching event, and each time value is equal to a time elapsed after receipt of a synchronization signal by a solidification energy sensor.

48. El método de la forma de realización 31, en que el paso de exponer progresivamente porciones de material solidificable a energía de solidificación en una segunda dirección a lo largo de una superficie expuesta del material solidificable cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en una primera dirección es controlado por un microcontrolador que tiene una función de interrupción, y la función de interrupción se desactiva durante el paso de exposición progresiva.48. The method of embodiment 31, wherein the step of progressively exposing portions of solidifiable material to solidification energy in a second direction along an exposed surface of the solidifiable material when the solidification energy source moves in A first address is controlled by a microcontroller that has an interruption function, and the interruption function is deactivated during the progressive exposure step.

49. Un método para calibrar la longitud de una envolvente de construcción a lo largo de una primera dirección, que comprende: especificar un valor de un parámetro de movimiento del motor correspondiente a la longitud; construir una pieza de prueba solidificando un material solidificable en una primera serie de capas de la pieza de prueba a lo largo de una primera dirección de longitud y solidificando el material solidificable en una segunda serie de capas de la pieza de49. A method for calibrating the length of a construction envelope along a first direction, comprising: specifying a value of a motor movement parameter corresponding to the length; constructing a test piece by solidifying a solidifiable material in a first series of layers of the test piece along a first direction of length and solidifying the solidifiable material in a second series of layers of the piece of

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prueba a lo largo de una segunda dirección de longitud opuesta a la primera dirección de longitud, en que la pieza de prueba tiene al menos una dimensión de desplazamiento a lo largo de la primera dirección de longitud definida por la primera serie de capas y la segunda serie de capas; medir una longitud de al menos una dimensión de desplazamiento; y ajustar el valor del parámetro de movimiento del motor basado en al menos una longitud de cota de compensación.test along a second direction of length opposite the first direction of length, in which the test piece has at least one displacement dimension along the first direction of length defined by the first series of layers and the second series of layers; measure a length of at least one displacement dimension; and adjust the value of the motor movement parameter based on at least one compensation dimension length.

50. El método de la forma de realización 49, en que la pieza de prueba es una semiesfera, la primera serie de capas define una primera sección que tiene un primer diámetro cuando la pieza de prueba se ve desde arriba, la segunda serie de capas define una segunda sección que tiene un segundo diámetro cuando la pieza de prueba se ve desde arriba, el segundo diámetro es más grande que el primer diámetro, y la al menos una dimensión de compensación es dos dimensiones de desplazamiento entre la primera y la segunda sección.50. The method of embodiment 49, in which the test piece is a hemisphere, the first series of layers defines a first section having a first diameter when the test piece is viewed from above, the second series of layers defines a second section that has a second diameter when the test piece is viewed from above, the second diameter is larger than the first diameter, and the at least one compensation dimension is two displacement dimensions between the first and the second section .

51. El método de la forma de realización 50, en que el paso de medir las dos dimensiones de desplazamiento comprende visualizar la pieza de prueba desde arriba con un microscopio.51. The method of embodiment 50, wherein the step of measuring the two displacement dimensions comprises viewing the test piece from above with a microscope.

52. El método de la forma de realización 49, en que el paso de solidificar un material solidificable en una primera serie de capas a lo largo de la primera dirección de longitud comprende solidificar progresivamente el material solidificable a lo largo de una tercera dirección mientras mueve una fuente de la energía de solidificación a lo largo de la primera dirección de longitud.52. The method of embodiment 49, wherein the step of solidifying a solidifiable material in a first series of layers along the first length direction comprises progressively solidifying the solidifiable material along a third direction while moving a source of solidification energy along the first direction of length.

53. El método de la forma de realización 49, en que el paso de solidificación del material solidificable en una segunda serie de capas de la pieza de prueba a lo largo de una segunda dirección opuesta a la primera dirección comprende solidificar progresivamente el material solidificable a lo largo de la tercera dirección mientras se mueve la fuente de la energía de solidificación a lo largo de la segunda dirección de longitud.53. The method of embodiment 49, wherein the step of solidification of the solidifiable material in a second series of layers of the test piece along a second direction opposite the first direction comprises progressively solidifying the solidifiable material to along the third direction while the solidification energy source moves along the second direction of length.

54. Un aparato para fabricar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende: una fuente de energía de solidificación móvil en una primera dirección, en que la fuente de energía de solidificación se puede activar selectivamente mientras se mueve en la primera dirección para solidificar una sección sustancialmente lineal del material solidificable que se extiende a lo largo de una segunda dirección; un conjunto de sustrato de solidificación que comprende un sustrato de solidificación transparente, rígido o semirrígido, en que cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección, el conjunto de sustrato de solidificación se desprende de una sección solidificada de material solidificable.54. An apparatus for manufacturing a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: a mobile solidification energy source in a first direction, in which the solidification energy source can be selectively activated while moving in the first direction to solidify a substantially linear section of the solidifiable material that extends along a second direction; a solidification substrate assembly comprising a transparent, rigid or semi-rigid solidification substrate, in which when the solidification energy source moves in the first direction, the solidification substrate assembly is detached from a solidified section of solidifiable material.

55. El aparato de la forma de realización 54, en que la sección solidificada de material solidificable incluye la sección sustancialmente lineal del material solidificable.55. The apparatus of embodiment 54, wherein the solidified section of solidifiable material includes the substantially linear section of the solidifiable material.

56. El aparato de la forma de realización 54, en que cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección, el sustrato de solidificación oscila para despegar el sustrato de solidificación de la sección sustancialmente lineal del material solidificable.56. The apparatus of embodiment 54, wherein when the solidification energy source moves in the first direction, the solidification substrate oscillates to detach the solidification substrate from the substantially linear section of the solidifiable material.

57. El aparato de la forma de realización 54, en que cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección, el sustrato de solidificación se mueve en la primera dirección.57. The apparatus of embodiment 54, wherein when the solidification energy source moves in the first direction, the solidification substrate moves in the first direction.

58. El aparato de la forma de realización 57, en que el sustrato de solidificación incluye un conjunto de película que comprende una película, y cuando el sustrato de solidificación se mueve en la primera dirección, la película se desprende del material solidificable solidificado.58. The apparatus of embodiment 57, wherein the solidification substrate includes a film assembly comprising a film, and when the solidification substrate moves in the first direction, the film is released from the solidified solidifiable material.

59. El aparato de la forma de realización 57, en que la película está dispuesta en un marco, el marco es estacionario, y cuando el sustrato de solidificación se mueve en la primera dirección, el sustrato de solidificación se mueve con relación a la película en la primera dirección.59. The apparatus of embodiment 57, in which the film is arranged in a frame, the frame is stationary, and when the solidification substrate moves in the first direction, the solidification substrate moves relative to the film in the first direction.

60. El aparato de la forma de realización 57, en que la película está dispuesta en un marco, el marco es estacionario con respecto al aparato, y cuando el sustrato de solidificación se mueve en la primera dirección, el sustrato de solidificación se mueve con relación a la película en la primera dirección.60. The apparatus of embodiment 57, in which the film is arranged in a frame, the frame is stationary with respect to the apparatus, and when the solidification substrate moves in the first direction, the solidification substrate moves with Relation to the movie in the first direction.

61. El aparato de la forma de realización 54, en que la fuente de energía de solidificación comprende una matriz de diodos emisores de luz que comprende una pluralidad de diodos emisores de luz que se extienden a lo largo de la segunda dirección.61. The apparatus of embodiment 54, wherein the solidification energy source comprises a matrix of light emitting diodes comprising a plurality of light emitting diodes extending along the second direction.

62. El aparato de la forma de realización 54, que comprende un dispositivo de solidificación lineal, en que el dispositivo de solidificación lineal comprende la fuente de energía de solidificación y un deflector de energía giratorio, el dispositivo de solidificación lineal es móvil en la primera dirección, el deflector de energía giratorio gira en un plano que es sustancialmente perpendicular62. The apparatus of embodiment 54, comprising a linear solidification device, in which the linear solidification device comprises the solidification energy source and a rotating energy deflector, the linear solidification device is mobile in the first direction, the rotating energy deflector rotates in a plane that is substantially perpendicular

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a la primera dirección, y cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación al deflector de energía giratorio, el deflector de energía giratorio desvía la energía de solidificación hacia el material solidificable para solidificar la sección sustancialmente lineal del material solidificable que se extiende a lo largo de una segunda dirección.in the first direction, and when the solidification energy source projects solidification energy to the rotating energy deflector, the rotating energy deflector deflects the solidification energy towards the solidifiable material to solidify the substantially linear section of the solidifiable material that extends to along a second direction.

63. El aparato de la forma de realización 54, que comprende un dispositivo de solidificación lineal, en que el dispositivo de solidificación lineal comprende la fuente de energía de solidificación y un microespejo de escaneo láser, el dispositivo de solidificación lineal es móvil en la primera dirección y cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación sobre el microespejo de escaneo láser, el microespejo de escaneo láser escanea la energía de solidificación a lo largo del material solidificable para solidificar la sección sustancialmente lineal del material solidificable que se extiende a lo largo de la segunda dirección.63. The apparatus of embodiment 54, comprising a linear solidification device, in which the linear solidification device comprises the solidification energy source and a laser scanning micro mirror, the linear solidification device is mobile in the first direction and when the solidification energy source projects solidification energy on the laser scanning micro mirror, the laser scanning micro mirror scans the solidification energy along the solidifiable material to solidify the substantially linear section of the solidifiable material extending thereto along the second direction.

64. El aparato de la forma de realización 54, en que el sustrato de solidificación es parcialmente cilíndrico y tiene un eje longitudinal que se extiende a lo largo de la segunda dirección.64. The apparatus of embodiment 54, in which the solidification substrate is partially cylindrical and has a longitudinal axis that extends along the second direction.

65. El aparato de la forma de realización 64, en que el conjunto de sustrato de solidificación comprende además una película estacionaria, y el sustrato de solidificación está dispuesto en la película estacionaria y la fuente de energía de solidificación.65. The apparatus of embodiment 64, wherein the solidification substrate assembly further comprises a stationary film, and the solidification substrate is disposed on the stationary film and the solidification energy source.

66. El aparato de la forma de realización 65, que comprende además un conjunto de película que incluye la película estacionaria y al menos un marco, en que el conjunto de película define un depósito para contener material solidificable.66. The apparatus of embodiment 65, further comprising a film set that includes the stationary film and at least one frame, in which the film set defines a reservoir for containing solidifiable material.

67. El aparato de la forma de realización 66, que comprende además al menos un elemento de pelado de película, donde cuando la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección, el elemento de desprendimiento de película se mueve en la primera dirección, y una parte de la película estacionaria se dispone debajo del al menos un miembro de pelado de película.67. The apparatus of embodiment 66, further comprising at least one film stripping element, where when the solidification energy source moves in the first direction, the film stripping element moves in the first direction , and a part of the stationary film is disposed below the at least one film stripping member.

68. El aparato de la forma de realización 66, que comprende además una plataforma de construcción, en que la plataforma de construcción puede moverse verticalmente hacia arriba desde una posición próxima a la película estacionaria a una posición verticalmente más elevada separada de la película estacionaria, y la película estacionaria está ubicada entre la plataforma de construcción y la fuente de energía de solidificación.68. The apparatus of embodiment 66, further comprising a construction platform, in which the construction platform can move vertically upward from a position close to the stationary film to a vertically higher position separated from the stationary film, and the stationary film is located between the construction platform and the solidification energy source.

69. Un aparato para formar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende: un dispositivo de solidificación lineal que se puede mover en una primera dirección y que comprende una fuente de energía de solidificación en comunicación óptica con un dispositivo de escaneo; en que la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación en una segunda dirección mientras se mueve en la primera dirección, cuando el dispositivo de solidificación lineal proyecta energía de solidificación al dispositivo de escaneo, el dispositivo de escaneo escanea la energía de solidificación en una dirección de escaneo.69. An apparatus for forming a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: a linear solidification device that can be moved in a first direction and comprising a solidification energy source in optical communication with a scanning device; in which the solidification energy source projects solidification energy in a second direction while moving in the first direction, when the linear solidification device projects solidification energy to the scanning device, the scanning device scans the solidification energy in a scanning address

70. El aparato de la forma de realización 69, en que el dispositivo de escaneo es un microespejo de escaneo láser.70. The apparatus of embodiment 69, wherein the scanning device is a laser scanning micro mirror.

71. El aparato de la forma de realización 69, en que el dispositivo de escaneo es un deflector de energía giratorio.71. The apparatus of embodiment 69, wherein the scanning device is a rotating energy deflector.

72. El aparato de la forma de realización 71, en que el deflector de energía giratorio es un espejo poligonal.72. The apparatus of embodiment 71, wherein the rotating energy deflector is a polygonal mirror.

73. El aparato de la forma de realización 69, en que la primera dirección es sustancialmente perpendicular a la dirección de escaneo.73. The apparatus of embodiment 69, in which the first direction is substantially perpendicular to the scanning direction.

74. El aparato de la forma de realización 69, en que la fuente de energía de solidificación se mueve en la primera dirección a una primera velocidad, la energía de solidificación escanea el material solidificable en la dirección de escaneo a una velocidad de escaneo, y la velocidad de escaneo es al menos 1000 veces la primera velocidad.74. The apparatus of embodiment 69, in which the solidification energy source moves in the first direction at a first speed, the solidification energy scans the solidifiable material in the scanning direction at a scanning speed, and The scanning speed is at least 1000 times the first speed.

75. El aparato de la forma de realización 69, que comprende además al menos una lente entre el dispositivo de escaneo y una fuente del material solidificable, en que la lente está recubierta con un recubrimiento antirreflectante tal que la lente transmite al menos 95% de luz incidente que tiene una longitud de onda que van desde aproximadamente 380 nm hasta aproximadamente 420 nm.75. The apparatus of embodiment 69, further comprising at least one lens between the scanning device and a source of the solidifiable material, in which the lens is coated with an anti-reflective coating such that the lens transmits at least 95% of incident light having a wavelength ranging from about 380 nm to about 420 nm.

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76. El aparato de la forma de realización 75, en que el recubrimiento antirreflectante es un revestimiento de MgF2.76. The apparatus of embodiment 75, wherein the anti-reflective coating is a MgF2 coating.

77. El aparato de la forma de realización 75, en que la al menos una lente es una primera y una segunda lentes F-Theta, la primera lente F-Theta está entre el microespejo de escaneo láser y la segunda lente F-Theta, la primera lente F-Theta tiene un incidente cara y una cara transmisora, la segunda lente F-Theta tiene una cara incidente y una cara transmisora, y el radio de curvatura de la cara transmisora de la primera lente F-Theta es mayor que el radio de curvatura de la cara transmisora de la segunda lente F-Theta.77. The apparatus of embodiment 75, wherein the at least one lens is a first and a second F-Theta lens, the first F-Theta lens is between the laser scanning micro mirror and the second F-Theta lens, the first F-Theta lens has a face incident and a transmitting face, the second F-Theta lens has an incident face and a transmitting face, and the radius of curvature of the transmitting face of the first F-Theta lens is greater than the radius of curvature of the transmitting face of the second F-Theta lens.

78. El aparato de la forma de realización 69, que comprende además una lente de colimación entre la fuente de energía de solidificación y el dispositivo de escaneo.78. The apparatus of embodiment 69, further comprising a collimation lens between the solidification energy source and the scanning device.

79. El aparato de la forma de realización 78, en que la lente de colimación está formada de vidrio óptico BK-7.79. The apparatus of embodiment 78, in which the collimation lens is formed of BK-7 optical glass.

80. El aparato de la forma de realización 78, en que la lente de colimación tiene una longitud focal efectiva de aproximadamente 4.0 mm a aproximadamente 4.1 mm.80. The apparatus of embodiment 78, wherein the collimation lens has an effective focal length of about 4.0 mm to about 4.1 mm.

81. El aparato de la forma de realización 69, que comprende además un sensor de energía de solidificación en comunicación óptica con el microespejo de escaneo láser.81. The apparatus of embodiment 69, further comprising a solidification energy sensor in optical communication with the laser scanning micro mirror.

82. El aparato de la forma de realización 81, que comprende además un espejo en comunicación óptica con el dispositivo de escaneo y el sensor de energía de solidificación, en que cuando la fuente de energía de solidificación proyecta energía de solidificación en la segunda dirección durante una operación de sincronización, la energía de solidificación se desvía del dispositivo de escaneo hacia el espejo, y la energía de solidificación desviada se refleja fuera del espejo y se transmite desde el espejo al sensor.82. The apparatus of embodiment 81, further comprising a mirror in optical communication with the scanning device and the solidification energy sensor, in which when the solidification energy source projects solidification energy in the second direction during A synchronization operation, the solidification energy is diverted from the scanning device to the mirror, and the deviated solidification energy is reflected outside the mirror and transmitted from the mirror to the sensor.

83. El aparato de la forma de realización 81, que comprende además un filtro de densidad neutro que está posicionado para recibir y filtrar la luz transmitida al sensor de energía de solidificación.83. The apparatus of embodiment 81, further comprising a neutral density filter that is positioned to receive and filter the light transmitted to the solidification energy sensor.

84. El aparato de la forma de realización 70, en que el aparato incluye una envolvente de construcción, la envolvente de construcción es una parte del material solidificable en que la energía de solidificación proyectada puede desviarse del dispositivo de escaneo, el ángulo de inclinación del microespejo de escaneo láser define una posición energía de solidificación desviada dentro de la envolvente de construcción a lo largo del eje de dirección de escaneo, y cuando el sensor de energía de solidificación recibe energía de solidificación desviada, el ángulo de inclinación del dispositivo de escaneo lineal corresponde a un límite de la envolvente de construcción.84. The apparatus of embodiment 70, wherein the apparatus includes a construction envelope, the construction envelope is a part of the solidifiable material in which the projected solidification energy can deviate from the scanning device, the angle of inclination of the Laser scanning micro mirror defines a deviated solidification energy position within the construction envelope along the scanning direction axis, and when the solidification energy sensor receives deviated solidification energy, the inclination angle of the linear scanning device corresponds to a limit of the building envelope.

85. El aparato de la forma de realización 71, en que el aparato incluye una envolvente de construcción, la envolvente de construcción es una parte del material solidificable en que la energía de solidificación proyectada puede desviarse del dispositivo de escaneo, la posición de rotación del deflector de energía giratorio en el plano de rotación define una posición de energía de solidificación desviada dentro de la envolvente de construcción a lo largo del eje de dirección de escaneo, y cuando el sensor de energía de solidificación recibe energía de solidificación desviada, la posición de rotación del deflector de energía rotacional corresponde a un límite de la envolvente de construcción.85. The apparatus of embodiment 71, in which the apparatus includes a construction envelope, the construction envelope is a part of the solidifiable material in which the projected solidification energy can deviate from the scanning device, the rotational position of the Rotating energy deflector in the rotation plane defines a position of deviated solidification energy within the construction envelope along the scanning direction axis, and when the solidification energy sensor receives deviated solidification energy, the position of Rotation of the rotational energy deflector corresponds to a construction envelope limit.

86. El aparato de la forma de realización 69, que comprende además un controlador de fuente de energía de solidificación que activa selectivamente la fuente de energía de solidificación en base a la información de forma sobre el objeto tridimensional.86. The apparatus of embodiment 69, further comprising a solidification energy source controller that selectively activates the solidification energy source based on the shape information on the three-dimensional object.

87. El aparato de la forma de realización 86, en que la información de forma comprende datos de objeto correspondientes a una pluralidad de tiras de sección transversal de objeto, cada cadena de sección transversal de objeto tiene una longitud que define una dirección de longitud y una anchura que definen una dirección de anchura, y la pluralidad de tiras están dispuestas en anchura a lo largo de la dirección del ancho.87. The apparatus of embodiment 86, wherein the shape information comprises object data corresponding to a plurality of object cross-section strips, each object cross-section chain has a length defining a direction of length and a width that defines a width direction, and the plurality of strips are arranged in width along the width direction.

88. El aparato de la forma de realización 87, en que la fuente de energía de solidificación tiene un estado de activación, el controlador de fuente de energía de solidificación cambia selectivamente el estado de activación de la fuente de energía de solidificación de acuerdo con una pluralidad de conjuntos de cadenas de datos, cada pluralidad de conjuntos de cadenas de datos corresponde a una capa del objeto tridimensional, y cada conjunto de cadenas de datos dentro de cada conjunto de cadenas de datos corresponde a una cadena de sección transversal88. The apparatus of embodiment 87, in which the solidification energy source has an activation state, the solidification energy source controller selectively changes the activation state of the solidification energy source according to a plurality of sets of data strings, each plurality of sets of data strings corresponds to a layer of the three-dimensional object, and each set of data strings within each set of data strings corresponds to a cross-sectional string

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del objeto e incluye una pluralidad de números que definen un tiempo en que cambia el estado de activación de la fuente de energía de solidificación.of the object and includes a plurality of numbers that define a time when the activation state of the solidification energy source changes.

89. El aparato de la forma de realización 69, en que la fuente de energía de solidificación es un diodo láser que proyecta luz que tiene una longitud de onda de aproximadamente 380 nm a 420 nm.89. The apparatus of embodiment 69, wherein the solidification energy source is a laser diode that projects light having a wavelength of approximately 380 nm to 420 nm.

90. El aparato de la forma de realización 89, en que el diodo láser tiene una potencia de salida de al menos aproximadamente 300 mW.90. The apparatus of embodiment 89, wherein the laser diode has an output power of at least about 300 mW.

91. El aparato de la reivindicación 89, en que el diodo láser tiene una divergencia del haz de al menos aproximadamente 5 miliradianes.91. The apparatus of claim 89, wherein the laser diode has a beam divergence of at least about 5 milliadianes.

92. El aparato de la forma de realización 69, que comprende además: una fuente del material solidificable que define una envolvente de construcción, una primera región de desplazamiento y una segunda región de desplazamiento, en la que durante una operación de construcción de objeto tridimensional, el objeto tridimensional está construido en la envolvente de construcción pero no en la primera región de desplazamiento o la segunda región de desplazamiento; un sensor de fin de trayectoria en la primera región de desplazamiento para detectar una posición de fin de recorrido de la fuente de energía de solidificación en una dirección alejada de la envolvente de construcción.92. The apparatus of embodiment 69, further comprising: a source of the solidifiable material defining a construction envelope, a first displacement region and a second displacement region, in which during a three-dimensional object construction operation , the three-dimensional object is constructed in the construction envelope but not in the first displacement region or the second displacement region; an end-of-path sensor in the first displacement region to detect an end-of-travel position of the solidification energy source in a direction away from the building envelope.

93. Un método para sincronizar un temporizador con una posición de línea de escaneo de energía de solidificación a lo largo de un material solidificable, que comprende: activar una fuente de energía de solidificación, en que la fuente de energía de solidificación está en comunicación óptica con un dispositivo de escaneo y el dispositivo de escaneo desvía la energía de solidificación recibida de la fuente de energía de solidificación, y la energía de solidificación desviada es recibida por un sensor de energía de solidificación; detectar la recepción de energía de solidificación por el sensor de energía de solidificación, en que la recepción de energía de solidificación por el sensor de energía de solidificación corresponde al comienzo de una operación de escaneo de línea; inicializando el temporizador a un valor especificado basado en la detección de la recepción de energía de solidificación por el sensor de energía de solidificación.93. A method for synchronizing a timer with a solidification energy scan line position along a solidifiable material, comprising: activating a solidification energy source, in which the solidification energy source is in optical communication with a scanning device and the scanning device deflects the solidification energy received from the solidification energy source, and the diverted solidification energy is received by a solidification energy sensor; detecting the reception of solidification energy by the solidification energy sensor, in which the reception of solidification energy by the solidification energy sensor corresponds to the beginning of a line scan operation; initializing the timer to a specified value based on the detection of solidification energy reception by the solidification energy sensor.

94. El método de la forma de realización 93, en que la energía de solidificación desviada del dispositivo de energía de solidificación se filtra mediante un filtro de densidad neutra antes de ser recibida por el sensor de energía de solidificación.94. The method of embodiment 93, wherein the solidification energy diverted from the solidification energy device is filtered by a neutral density filter before being received by the solidification energy sensor.

95. El método de la forma de realización 93, que comprende además desactivar la fuente de energía de solidificación dentro de un tiempo de desactivación después de la recepción de una señal de detección del sensor de energía de solidificación.95. The method of embodiment 93, further comprising deactivating the solidification energy source within a deactivation time after receipt of a solidification energy sensor detection signal.

96. El método de la forma de realización 95, en que el tiempo de desactivación es inferior a aproximadamente 400 nanosegundos.96. The method of embodiment 95, wherein the deactivation time is less than about 400 nanoseconds.

97. El método de la forma de realización 95, en que el sensor de energía de solidificación tiene un pulso de detección correspondiente al tiempo requerido para que la energía de solidificación desviada atraviese una longitud de detección del sensor de energía de solidificación, y el tiempo de desactivación es menor que el pulso de detección.97. The method of embodiment 95, wherein the solidification energy sensor has a detection pulse corresponding to the time required for the deviated solidification energy to pass through a solidification energy sensor detection length, and the time Deactivation is less than the detection pulse.

98. El método de la forma de realización 97, en que la longitud de detección varía de aproximadamente 1.0 mm a aproximadamente 4 mm.98. The method of embodiment 97, wherein the detection length ranges from about 1.0 mm to about 4 mm.

99. El método de la forma de realización 93, en que el dispositivo de escaneo es un deflector de energía giratorio.99. The method of embodiment 93, wherein the scanning device is a rotating energy deflector.

100. El método de la forma de realización 93, en que el dispositivo de escaneo es un microespejo de escaneo láser.100. The method of embodiment 93, wherein the scanning device is a laser scanning micro mirror.

101. El método de la forma de realización 93, en que el paso de activar una fuente de energía de solidificación comprende activar una fuente de energía de solidificación en un tiempo específico con respecto a la señal de actuación del dispositivo de escaneo.101. The method of embodiment 93, wherein the step of activating a solidification energy source comprises activating a solidification energy source at a specific time with respect to the actuation signal of the scanning device.

102. El método de la forma de realización 101, en que la señal de activación del dispositivo de escaneo es una señal de activación suministrada a un microespejo de escaneo láser.102. The method of embodiment 101, wherein the activation signal of the scanning device is an activation signal supplied to a laser scanning micro mirror.

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103. El método de la forma de realización 101, en que la señal de activación del dispositivo de escaneo es una señal de activación suministrada a un motor giratorio conectado operativamente a un deflector de energía giratorio.103. The method of embodiment 101, wherein the activation signal of the scanning device is an activation signal supplied to a rotating motor operatively connected to a rotating energy deflector.

104. Un método para reducir la capacidad de almacenamiento de un medio legible por ordenador requerido para almacenar datos de objetos tridimensionales correspondientes a una pluralidad de capas de objeto idénticas, comprendiendo el método: almacenar un primer conjunto de datos de capa de objeto en un medio legible por ordenador, en que los datos de capa de objeto comprenden un primer conjunto de cadenas de datos, cada cadena de datos se representa como d (0, m), m es un valor de índice de memoria de ordenador que va de 0 a uno menos que el número total de cadenas de datos Mmax en el primer conjunto de cadenas de datos; ejecutar en un procesador instrucciones almacenadas en un medio legible por ordenador para calcular un segundo conjunto de datos de capa de objeto del primer conjunto de datos de capa de objeto, en que el segundo conjunto de datos de capa de objeto comprende un segundo conjunto de cadenas de datos, cada cadena de datos de los cuales su representado como d (1, m), m es el valor de índice de memoria de ordenador que va de 0 a uno menos que el número total de cadenas de datos Mmax en el primer conjunto de cadenas de datos, donde cada valor de d (1, m) es representado por la siguiente ecuación: d (1, m) = d(0, Mmax-1 m).104. A method for reducing the storage capacity of a computer-readable medium required to store data of three-dimensional objects corresponding to a plurality of identical object layers, the method comprising: storing a first set of object layer data in a medium readable by computer, in which the object layer data comprises a first set of data strings, each data string is represented as d (0, m), m is a computer memory index value ranging from 0 to one less than the total number of Mmax data strings in the first set of data strings; executing in a processor instructions stored in a computer-readable medium to calculate a second set of object layer data of the first set of object layer data, in which the second set of object layer data comprises a second set of strings of data, each data string of which its represented as d (1, m), m is the computer memory index value that ranges from 0 to one less than the total number of Mmax data strings in the first set of data strings, where each value of d (1, m) is represented by the following equation: d (1, m) = d (0, Mmax-1 m).

105. El método de la forma de realización 104, en que cada cadena de datos d (0, m) y d(1, m) comprende una pluralidad de valores de tiempo, y cada valor de tiempo corresponde a un evento de activación de la fuente de energía de solidificación.105. The method of embodiment 104, wherein each data chain d (0, m) and d (1, m) comprises a plurality of time values, and each time value corresponds to an activation event of the solidification energy source.

106. El método de la forma de realización 104, en que cada cadena de datos d(0, m) y d(1, m) incluye además un valor de índice de cadena, y cada valor de cadena de índice corresponde a una ubicación a lo largo de una dirección en una envolvente de construcción de objeto.106. The method of embodiment 104, wherein each data chain d (0, m) and d (1, m) further includes a chain index value, and each index chain value corresponds to a location at along an address in an object construction envelope.

107. El método de la forma de realización 104, en que el primer conjunto de datos de capa de objeto y el segundo conjunto de capa de datos de objeto corresponden a capas adyacentes del objeto tridimensional.107. The method of embodiment 104, wherein the first object layer data set and the second object data layer set correspond to adjacent layers of the three-dimensional object.

108. El método de la forma de realización 104, en que el primer conjunto de datos de capa de objeto corresponde a un primer conjunto de capas de objeto formadas solidificando un material solidificable en una primera dirección, y el segundo conjunto de datos de capa de objeto corresponde a un segundo conjunto de capas de objeto formadas solidificando un material solidificable en una segunda dirección opuesta a la primera dirección.108. The method of embodiment 104, wherein the first set of object layer data corresponds to a first set of object layers formed by solidifying a solidifiable material in a first direction, and the second set of layer data. object corresponds to a second set of object layers formed by solidifying a solidifiable material in a second direction opposite the first direction.

109. Un método para hacer un objeto tridimensional, que comprende: proporcionar un conjunto de datos de cadena, en que cada cadena define una región de una capa de objeto a lo largo de una dirección del eje de escaneo; proporcionar un dispositivo de solidificación lineal, en que el dispositivo de solidificación lineal suministra energía de solidificación a lo largo de la dirección del eje de escaneo a una velocidad de escaneo que varía con la posición a lo largo del eje de escaneo; corrigiendo los datos de cadena en función de la variación de la velocidad de escaneo con la posición a lo largo del eje de escaneo.109. A method of making a three-dimensional object, comprising: providing a set of string data, in which each string defines a region of an object layer along a scan axis direction; providing a linear solidification device, in which the linear solidification device supplies solidification energy along the direction of the scan axis at a scan speed that varies with the position along the scan axis; correcting the string data based on the variation of the scan speed with the position along the scan axis.

110. El método de la forma de realización 109, en que los datos de cadena comprenden una pluralidad de valores de datos de cadena originales correspondientes a estados de potenciación de fuente de energía de solidificación, y el paso de corregir los datos de cadena basados en la variación de la velocidad de escaneo con la posición a lo largo del eje de escaneo valores de cadena de datos para cada valor de datos de cadena original correspondiente en la pluralidad de valores de datos de cadena originales, en donde cada nuevo valor de cadena de datos se calcula en base a una distancia entre el valor de datos de cadena original correspondiente y un punto central a lo largo del eje de escaneo.110. The method of embodiment 109, wherein the string data comprises a plurality of original string data values corresponding to solidification power source enhancement states, and the step of correcting the string data based on the variation of the scan speed with the position along the scan axis data string values for each corresponding original string data value in the plurality of original string data values, wherein each new string value of data is calculated based on a distance between the corresponding original string data value and a central point along the scan axis.

111. El método de la forma de realización 110, en que la pluralidad de valores de datos de cadena originales comprende una pluralidad de marcas de CPU.111. The method of embodiment 110, wherein the plurality of original string data values comprises a plurality of CPU marks.

112. El método de la forma de realización 110, en que la pluralidad de valores de datos de cadena originales comprende una pluralidad de distancias de eje de escaneo con respecto a una ubicación de referencia de eje de escaneo.112. The method of embodiment 110, wherein the plurality of original string data values comprises a plurality of scan axis distances with respect to a scan axis reference location.

113. El método de la forma de realización 110, en que cada nuevo valor de datos de cadena se relaciona con el valor de datos original correspondiente de la siguiente manera: Nuevas marcas de CPU = marcas originales de CPU + marcas ACPU * C donde, Nuevas marcas de CPU es el nuevo valor de marcas de CPU correspondiente al valor de marca de CPU original para una cadena de datos determinada; y las marcas de ACPU se determinan restando el valor de marcas113. The method of embodiment 110, in which each new string data value is related to the corresponding original data value as follows: New CPU marks = original CPU marks + ACPU marks * C where, New CPU marks is the new CPU mark value corresponding to the original CPU mark value for a given data chain; and ACPU marks are determined by subtracting the value of brands

de la CPU correspondiente a un punto central del valor de marcas de la CPU original; y C es una constante sin dimensiones.of the CPU corresponding to a central point of the mark value of the original CPU; and C is a constant without dimensions.

114. El método de la forma de realización 110, que comprende además construir una pieza de prueba que comprende una pluralidad de secciones lineales, cada una con una longitud a lo largo de un eje perpendicular al eje de escaneo, y cada nuevo valor de cadena de datos se calcula en al menos una distancia entre secciones lineales adyacentes en la pieza de prueba.114. The method of embodiment 110, further comprising constructing a test piece comprising a plurality of linear sections, each with a length along an axis perpendicular to the scan axis, and each new chain value of data is calculated at least one distance between adjacent linear sections in the test piece.

115. El método de la forma de realización 114, en que el paso de construir una pieza de prueba comprende proporcionar datos de cadena correspondientes a una pluralidad de secciones lineales igualmente separadas, y solidificar un material solidificable de acuerdo con los datos de cadena.115. The method of embodiment 114, wherein the step of constructing a test piece comprises providing chain data corresponding to a plurality of equally separate linear sections, and solidifying a solidifiable material according to the chain data.

Claims (14)

55 1010 15fifteen 20twenty 2525 3030 3535 4040 45Four. Five 50fifty 5555 6060 6565 ReivindicacionesClaims 1. Un aparato para formar un objeto tridimensional a partir de un material solidificable, que comprende:1. An apparatus for forming a three-dimensional object from a solidifiable material, comprising: una fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b); ya solidification energy source (90; 90a; 90b); Y un dispositivo de escaneo lineal (92) en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b); caracterizado porquea linear scanning device (92) in optical communication with the solidification energy source (90; 90a; 90b); characterized because la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) es móvil en una primera dirección y operable para proyectar energía solidificable de forma selectiva en una segunda dirección sobre el dispositivo de escaneo lineal (92) mientras se mueve en la primera dirección; un sensor de energía de solidificación (324) en comunicación óptica con el dispositivo de escaneo lineal (92); que está posicionado de manera que el sensor de energía de solidificación (324) puede recibir energía desviada desde el dispositivo de escaneo lineal (92); ythe solidification energy source (90; 90a; 90b) is mobile in a first direction and operable to project solidifiable energy selectively in a second direction on the linear scanning device (92) while moving in the first direction; a solidification energy sensor (324) in optical communication with the linear scanning device (92); which is positioned such that the solidification energy sensor (324) can receive energy diverted from the linear scanning device (92); Y un microcontrolador de solidificación lineal conectado con el sensor de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y programado para inicializar un temporizador al recibir una señal del sensor de energía de solidificación (324); en quea linear solidification microcontroller connected to the solidification energy sensor (90; 90a; 90b) and programmed to initialize a timer upon receiving a signal from the solidification energy sensor (324); in which el dispositivo de escaneo lineal (92) está separado de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y el dispositivo de energía de solidificación (92) está separado del sensor de energía de solidificación (324), en que el dispositivo de escaneado lineal (92) es operable para escanear energía de solidificación recibida de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) en una pluralidad de patrones lineales a lo largo de una fuente del material solidificable, mientras el dispositivo de escaneo lineal (92) se mueve en una primera dirección, cada patrón lineal tiene una longitud a lo largo de la segunda dirección ythe linear scanning device (92) is separated from the solidification energy source (90; 90a; 90b) and the solidification energy device (92) is separated from the solidification energy sensor (324), in which the device Linear scanning (92) is operable to scan solidification energy received from the solidification energy source (90; 90a; 90b) in a plurality of linear patterns along a solidifiable material source, while the linear scanning device (92) moves in a first direction, each linear pattern has a length along the second direction and el sensor de energía de solidificación (324) es operable para recibir energía de solidificación de la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) cada vez que el dispositivo de escaneo lineal (92) escanea un patrón lineal de energía de solidificación a lo largo de la fuente del material solidificable.The solidification energy sensor (324) is operable to receive solidification energy from the solidification energy source (90; 90a; 90b) each time the linear scanning device (92) scans a linear solidification energy pattern at along the source of the solidifiable material. 2. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un controlador de solidificación lineal, en que el controlador de solidificación lineal está programado para activar la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) para transmitir energía de solidificación al sensor de energía de solidificación (324) cada vez que el dispositivo de escaneo lineal (92) escanea un patrón lineal de energía de solidificación a lo largo de la fuente del material solidificable.2. The apparatus of claim 1, further comprising a linear solidification controller, wherein the linear solidification controller is programmed to activate the solidification energy source (90; 90a; 90b) to transmit solidification energy to the sensor solidification energy (324) each time the linear scanning device (92) scans a linear pattern of solidification energy along the source of the solidifiable material. 3. El aparato de la reivindicación 1, en que durante una operación de solidificación, el controlador de solidificación lineal activa y desactiva selectivamente la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) en correspondencia con la pluralidad de patrones lineales.3. The apparatus of claim 1, wherein during a solidification operation, the linear solidification controller selectively activates and deactivates the solidification energy source (90; 90a; 90b) in correspondence with the plurality of linear patterns. 4. El aparato de la reivindicación 1, en que la fuente de energía de solidificación es un diodo láser (90; 90a; 90b).4. The apparatus of claim 1, wherein the solidification energy source is a laser diode (90; 90a; 90b). 5. El aparato de la reivindicación 1, en que el sensor de energía de solidificación (324) es un fotodiodo.5. The apparatus of claim 1, wherein the solidification energy sensor (324) is a photodiode. 6. El aparato de la reivindicación 1, en que el dispositivo de escaneo lineal comprende un espejo poligonal giratorio (92) que tiene una pluralidad de facetas (94a-94f), y cada faceta (94a-94f) tiene una posición de rotación en la que la faceta (94a-94f) está en comunicación óptica con la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y el sensor de energía de solidificación (324).6. The apparatus of claim 1, wherein the linear scanning device comprises a rotating polygonal mirror (92) having a plurality of facets (94a-94f), and each facet (94a-94f) has a rotating position in which facet (94a-94f) is in optical communication with the solidification energy source (90; 90a; 90b) and the solidification energy sensor (324). 7. El aparato de la reivindicación 6, en que la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) incluye un límite de envolvente de construcción (344), el aparato comprende además un espejo (332) inmediatamente próximo al límite de envolvente de construcción (344), el espejo (332) está en comunicación óptica con el sensor de energía de solidificación (324) y cada faceta (94a - 94f) tiene una posición rotacional en la cual la faceta (94a-94f) está en comunicación óptica con el espejo (332).7. The apparatus of claim 6, wherein the solidification energy source (90; 90a; 90b) includes a construction envelope limit (344), the apparatus further comprises a mirror (332) immediately close to the envelope limit construction (344), the mirror (332) is in optical communication with the solidification energy sensor (324) and each facet (94a - 94f) has a rotational position in which the facet (94a-94f) is in communication optics with the mirror (332). 8. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un filtro de densidad neutra (326) posicionado para filtrar la luz recibida por el sensor de energía de solidificación (324).The apparatus of claim 1, further comprising a neutral density filter (326) positioned to filter the light received by the solidification energy sensor (324). 9. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además un espejo (332) en comunicación óptica con el dispositivo de escaneo lineal (92) y el sensor de energía de solidificación (324).9. The apparatus of claim 1, further comprising a mirror (332) in optical communication with the linear scanning device (92) and the solidification energy sensor (324). 55 1010 15fifteen 20twenty 10. El aparato de la reivindicación 9, en el que el sensor de energía de solidificación (324) y el espejo (332) están separados del dispositivo de escaneo lineal (92).10. The apparatus of claim 9, wherein the solidification energy sensor (324) and the mirror (332) are separated from the linear scanning device (92). 11. El aparato de la reivindicación 1, en que la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) está separada del dispositivo de escaneo lineal (92) a lo largo de la segunda dirección.11. The apparatus of claim 1, wherein the solidification energy source (90; 90a; 90b) is separated from the linear scanning device (92) along the second direction. 12. El aparato de la reivindicación 1, en que el dispositivo de escaneo lineal (92) tiene una posición máxima de energía de solidificación a lo largo de la segunda dirección, y el sensor de energía de solidificación (324) está localizado en una posición que corresponde a la posición máxima de energía de solidificación a lo largo de la segunda dirección.12. The apparatus of claim 1, wherein the linear scanning device (92) has a maximum solidification energy position along the second direction, and the solidification energy sensor (324) is located in a position which corresponds to the maximum solidification energy position along the second direction. 13. El aparato de la reivindicación 1, en que el sensor de energía de solidificación (324) está situado para indicar cuándo la energía de solidificación proyectada a lo largo de la segunda dirección ha alcanzado uno seleccionado entre el principio de la trayectoria y el final de la trayectoria.13. The apparatus of claim 1, wherein the solidification energy sensor (324) is positioned to indicate when the projected solidification energy along the second direction has reached one selected between the beginning of the path and the end of the trajectory. 14. El aparato de la reivindicación 1, que comprende además una carcasa (96) con una abertura lineal (100), en que la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b), el sensor de energía de solidificación (324) y el dispositivo de escaneo lineal (92) están dispuestos en la carcasa (96) de manera que cuando la carcasa (96) se mueve en la primera dirección, el dispositivo de escaneo lineal (92), la fuente de energía de solidificación (90; 90a; 90b) y el sensor de energía de solidificación (324) se mueven en la primera dirección, y el sensor de energía de solidificación (324) está situado entre la abertura lineal (100) y el dispositivo de escaneo lineal (92).14. The apparatus of claim 1, further comprising a housing (96) with a linear opening (100), wherein the solidification energy source (90; 90a; 90b), the solidification energy sensor (324) and the linear scanning device (92) are arranged in the housing (96) so that when the housing (96) moves in the first direction, the linear scanning device (92), the solidification energy source (90 ; 90a; 90b) and the solidification energy sensor (324) move in the first direction, and the solidification energy sensor (324) is located between the linear opening (100) and the linear scanning device (92) .
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